Российские ученые создали способ переработки парниковых газов
Ученые из Томского политехнического университета (ТПУ) создали новый тип катализатора, который помогает перерабатывать распространенные парниковые газы, такие как углекислый газ и метан, в синтез-газ, используемый в химической промышленности. В основу вспомогательного материала для реакции легла смесь никеля и карбида вольфрама.
Катализатор используют при так называемой углекислотной конверсии метана (УКМ). Этот материал должен обеспечивать высокую скорость, стабильность и продуктивность протекающей реакции. Полученный таким образом синтез-газ применяют в дальнейшем для выработки метанола, диметилового эфира и жидких углеводородов. То есть УКМ дает возможность получить ценное сырье и утилизировать большие объемы парниковых газов.
Но сложность процедуры состоит в отсутствии приемлемых катализаторов, которые могут при высокой температуре реакции обеспечивать стабильность и быть эффективными. Для этого используют благородные металлы платиновой группы. Однако они очень дорого стоят и имеются в ограниченном количестве. Поэтому применение таких материалов нецелесообразно в промышленных масштабах.
Чтобы решить эту проблему, специалисты ТПУ занялись поиском подходящего и приемлемого катализатора. Им удалось синтезировать катализатор, который сочетает высокоактивный и относительно недорогой никель со стабильным карбидом вольфрама. Смесь оказалась более эффективной, чем другие альтернативные соединения.
Эксперименты проводились при температуре около 800 градусов Цельсия и атмосферном давлении. Оптимальным оказалось содержание никеля на уровне 20% по массе. В таком случае реакция стабильна и равномерна. При использовании этого катализатора уровень коксования материала не превысил 1% за 200 часов непрерывного процесса УКМ.
Дальнейшей целью разработчиков станет поиск такого баланса в смеси, при котором в полученном синтез-газе соотношение водорода и монооксида углерода станет примерно равным. Это позволит сразу использовать продукт в качестве сырья для выработки диметилового эфира.
Ранее мы рассказывали, как российские химики создали новое высокоэффективное удобрение.
