Ученые превратили природный газ в чистое жидкое топливо с помощью "молнии": лучше бензина
Химики из США открыли новый способ превращения природного газа в жидкое топливо и это настоящий прорыв.
Ученые из Северо-Западного университета (США) успешно преобразовали метан непосредственно в метанол за один этап. Они использовали для этого миниатюрные "молнии". Новый способ превращения природного газа в жидкое топливо предлагает более чистый, электрифицированный путь к производству одного из наиболее широко используемых в мире химических строительных блоков, пишет Фокус.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Химики использовали крошечные вспышки плазмы или миниатюрные "молнии" в стеклянных трубках, погруженных в воду, и успешно преобразовали метан непосредственно в метанол за один этап. Метанол — это универсальное промышленное химическое вещество, используемое для производства многих товаров повседневного спроса. Он также широко используется в качестве промышленного растворителя и считается более экологичным топливом.
По словам ученых, для эксперимента они использовали импульсы высоковольтного электричества. Если электрический потенциал достаточно высок, внутри реактора образуются молнии, как во время летней грозы. Их использовали для разрыва связей метана без нагрева до экстремальных температур. Этот метод позволяет обойти экстремальные температуры и высокое давление, необходимые для современного метода создания метанола.
Хотя существующий метод получения метанола надежен, он энергоемкий и в результате этого процесса ежегодно в атмосферу попадают миллионы тонн углекислого газа. Новый метод, использующий только электричество, воду и катализатор на основе оксида меди, предлагает более чистый, электрифицированный способ производства одного из наиболее широко используемых в мире химических строительных блоков.
Метанол является ключевым ингредиентом в пластмассах, красках и клеях. В последнее время исследователи изучают метанол как перспективное жидкое топливо, поскольку его сгорание приводит к меньшим выбросам серы и твердых частиц, чем при сгорании бензина и дизельного топлива.
В настоящее время метанол производят с помощью многоэтапного процесса. Сначала метан реагирует с паром при температурах выше 800 градусов Цельсия, что приводит к его разложению на оксид углерода и водород. Затем эти газы рекомбинируют под чрезвычайно высоким давлением, которое в 200–300 раз превышает стандартное атмосферное давление. Но разложение метана потребляет огромное количество тепла и неизбежно приводит к образованию углекислого газа.
Для нового процесса производства метанола химики создали плазменный реактор, представляющий собой стеклянную трубку, погруженную в воду, и покрытую катализатором из оксида меди. Затем ученые пропускали через трубку метан, подавая электрические импульсы.
Электричество превращало метан в плазму, расщепляя метан и воду на высокореактивные фрагменты. Затем эти фрагменты рекомбинировали, образуя метанол. Этот процесс предотвращает разложение метана на углекислый газ.
Как уже писал Фокус, ученые нашли способ превратить хлеб в водород и это революционная химическая реакция.
Также Фокус писал о том, что физики проверили теорию гравитации Эйнштейна и обнаружили, что во Вселенной все же есть невидимый компонент.
При написании материала использованы источники: Journal of the American Chemical Society, Interesting Engineering.