science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een manier om water te gebruiken om methaan om te zetten in methanol

Ball en stick model van methaan. Krediet:Ben Mills/Public Domain

(Phys.org)—Een team van onderzoekers van het Paul Scherrer Institut en ETH Zürich, zowel in Zwitserland, heeft een eenstapsproces ontwikkeld waarbij water wordt gebruikt om methaan om te zetten in methanol. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun techniek, opmerkend dat naast het aanbieden van een eenvoudige en relatief goedkope manier om methanol te maken, het enige andere bijproduct is waterstof.

Methaan is geïdentificeerd als een broeikasgas, een die misschien zelfs een groter probleem is dan koolstofdioxide omdat het meer warmte vasthoudt (sommige onderzoeken hebben 25 keer zoveel gesuggereerd) - gelukkig, lang niet zoveel ervan wordt door mensen in de atmosfeer uitgestoten. Het komt in de atmosfeer terecht door winderigheid bij dieren en sommige industriële processen. Het is ook een bijproduct bij gasbronnen, waar het over het algemeen wordt verbrand.

methanol, anderzijds, is beschouwd als een goed alternatief voor benzine voor gebruik in automotoren. Het wordt momenteel gemaakt met behulp van een verscheidenheid aan technieken en basismaterialen, waaronder steenkool, aardgas en zelfs gemeentelijk afval. Eén benadering is het gebruik van oxidatie onder hoge druk en bij hoge temperatuur van het gas, maar de meesten beschouwen dergelijke methoden als technisch te uitdagend om te gebruiken op plaatsen zoals boorlocaties. In deze nieuwe poging de onderzoekers beschrijven een eenvoudigere manier om methanol te maken met water (als oxidatiemiddel in plaats van zuurstof) en methaan.

In hun proces, water wordt gebruikt om methaan te oxideren boven een bed van koperhoudend zeoliet - de unieke structuur van het mineraal zorgt ervoor dat het water zich als een oxidatiemiddel gedraagt. Het team beweert dat het proces 97 procent efficiënt is, alleen methanol en waterstof uitstoten. De methode, de onderzoekers merken op, is eenvoudig en gemakkelijk genoeg om op boorlocaties te worden gebruikt en de resulterende methanol kan worden gebruikt als vloeibare brandstof of als ingrediënt bij het maken van harsen of kunststoffen. De waterstof kan op allerlei manieren worden gebruikt, ook in brandstofcellen.

De onderzoekers erkennen dat hun werk een proof-of-concept studie was, wat betekent dat het nog steeds niet duidelijk is of hun techniek kan worden aangepast om methaan op zeer grote schaal op een kostenefficiënte manier om te zetten.

© 2017 Fys.org