气候变化行动:用水将甲烷转化为甲醇

气候变化行动:用水将甲烷转化为甲醇

气候变化行动:用水将甲烷转化为甲醇

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科学家提出了一种新的,更简单的将甲烷转化为甲醇的方法。 2012年9月24日,来自西波西米亚大学的露西·库洛娃(Lucie Kullova)在捷克共和国比尔森(Plzen)检查酒精样品中是否存在甲醇。 照片:REUTERS / Petr Josek

甲烷是导致地球变暖的最有效的温室气体之一,以及随之而来的所有相关的气候变化影响。 尽管温室气体排放的比例远低于二氧化碳,但甲烷在捕获热量方面比二氧化碳更有效。

它是通过人类和动物的自然活动产生的,但是工业 - 特别是天然气和石油,甲烷通常是副产品 - 以及车辆,也是温室气体的大量来源。 科学家们提出了一种利用水将甲烷转化为甲醇的新方法,既可以减少大气中的温室气体,也可以生产可用于其他目的的甲醇。

周四在“科学”杂志上发表的一项研究中描述的这一过程使用水在一种称为沸石的微孔硅铝酸盐矿物上部分氧化甲烷。 该方法中使用的沸石含有铜,矿物的独特构型允许水充当氧化剂。 该研究背后的国际研究团队声称,他们的工艺比目前的工业方法更简单,效率约为97%。

作为反应催化剂的沸石首先通过在673开尔文(约752华氏度)的氦气中加热,然后在7巴(700,000帕斯卡)的压力和473开尔文的水(约392华氏度)。 该反应的唯一产物是分子氢,它也是一种有价值的商品。

Flaring 2005年7月25日,德黑兰南部波斯湾Soroush油田的石油生产平台燃气弹。 照片:REUTERS / Raheb Homavandi

关于在气井现场的潜在用途,通常只是燃烧掉甲烷, 表明:“水作为氧化剂,不需要分子氧。 这种有效的厌氧氧化可以实现甲烷的有效低温活化,可能适用于废气的局部单反应器转化,以及一般甲烷转化为化学品合成的主要前体之一。

使用水作为氧化剂也有其益处。 研究人员发现水的存在可以稳定反应,并有助于确保能量有效地释放甲醇。

“甲烷厌氧直接氧化成甲醇,这对于节约成本和能源效率的本地现场应用来说是有希望的。 在对本文提出的工艺进行必要的进一步改进以满足工业要求之后,使用水代替氧气可能有助于开发直接甲烷转化为甲醇的工业过程,“该研究标题为甲烷的选择性厌氧氧化能够直接进行合成甲醇,“总结。

除了工业之外,农业 - 尤其是牲畜饲养 - 也是甲烷排放的重要原因。 在全球范围内,农业部门显然是甲烷排放的主要来源。

在五年的时间里,甲烷可以捕获大气中比二氧化碳多100倍的热量,而在20年内,甲烷可以多摄入72倍的热量。 100多年来, 的仍然是二氧化碳的25倍。


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