Учені перетворили природний газ на чисте рідке паливо за допомогою "блискавки": краще за бензин
Хіміки зі США відкрили новий спосіб перетворення природного газу на рідке паливо і це справжній прорив.
Вчені з Північно-Західного університету (США) успішно перетворили метан безпосередньо на метанол за один етап. Вони використовували для цього мініатюрні "блискавки". Новий спосіб перетворення природного газу на рідке паливо пропонує чистіший, електрифікований шлях до виробництва одного з хімічних будівельних блоків, що найширше використовуються у світі, пише Фокус.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Хіміки використовували крихітні спалахи плазми або мініатюрні "блискавки" в скляних трубках, занурених у воду, і успішно перетворили метан безпосередньо в метанол за один етап. Метанол — це універсальна промислова хімічна речовина, що використовується для виробництва багатьох товарів повсякденного попиту. Він також широко використовується як промисловий розчинник і вважається більш екологічним паливом.
За словами вчених, для експерименту вони використовували імпульси високовольтної електрики. Якщо електричний потенціал досить високий, усередині реактора утворюються блискавки, як під час літньої грози. Їх використовували для розриву зв'язків метану без нагрівання до екстремальних температур. Цей метод дає змогу обійти екстремальні температури та високий тиск, необхідні для сучасного методу створення метанолу.
Хоча наявний метод отримання метанолу надійний, він енергомісткий, і в результаті цього процесу щорічно в атмосферу потрапляють мільйони тонн вуглекислого газу. Новий метод, що використовує тільки електрику, воду і каталізатор на основі оксиду міді, пропонує більш чистий, електрифікований спосіб виробництва одного з найбільш широко використовуваних у світі хімічних будівельних блоків.
Метанол є ключовим інгредієнтом у пластмасах, фарбах і клеях. Останнім часом дослідники вивчають метанол як перспективне рідке паливо, оскільки його згоряння призводить до менших викидів сірки і твердих частинок, ніж при згорянні бензину і дизельного палива.
Нині метанол виробляють за допомогою багатоетапного процесу. Спочатку метан реагує з парою за температур вище 800 градусів Цельсія, що призводить до його розкладання на оксид вуглецю та водень. Потім ці гази рекомбінують під надзвичайно високим тиском, який у 200-300 разів перевищує стандартний атмосферний тиск. Але розкладання метану споживає величезну кількість тепла і неминуче призводить до утворення вуглекислого газу.
Для нового процесу виробництва метанолу хіміки створили плазмовий реактор, що являє собою скляну трубку, занурену у воду і покриту каталізатором з оксиду міді. Потім вчені пропускали через трубку метан, подаючи електричні імпульси.
Електрика перетворювала метан на плазму, розщеплюючи метан і воду на високореактивні фрагменти. Потім ці фрагменти рекомбінували, утворюючи метанол. Цей процес запобігає розкладанню метану на вуглекислий газ.
Як уже писав Фокус, вчені знайшли спосіб перетворити хліб на водень і це революційна хімічна реакція.
Також Фокус писав про те, що фізики перевірили теорію гравітації Ейнштейна і виявили, що у Всесвіті все ж є невидимий компонент.
Під час написання матеріалу використано джерела: Journal of the American Chemical Society, Interesting Engineering.