Dankzij de vooruitgang in de boortechnologie, er is genoeg aardgas in de VS om tot ver in de volgende eeuw en daarna mee te gaan. Dit heeft het idee vernieuwd om goedkope, in eigen land geproduceerd aardgas als transportbrandstof.

Bestaat voornamelijk uit methaan, aardgas is een schonere brandstof dan benzine of diesel als het gaat om koolwaterstoffen en lachgas, maar de ongewenste "slip" van niet-gereageerd methaan kan dat voordeel verminderen, omdat methaan een krachtig broeikasgas is.

Het Amerikaanse ministerie van Energie heeft een team gekozen onder leiding van een chemisch ingenieur van de Universiteit van Houston voor een project van $ 2 miljoen om een ​​goedkopere, efficiëntere katalysator om niet-gereageerd methaan te elimineren.

Michael Harold, voorzitter van de afdeling Chemische en Biomoleculaire Engineering van de UH, zal werken met Lars Grabow, universitair hoofddocent chemische en biomoleculaire engineering aan de UH, en onderzoekers van het Oak Ridge National Laboratory, de Universiteit van Virginia en CDTi Inc., een emissietechnologiebedrijf gevestigd in Oxnard, Californië

Bij verbranding van aardgas komt veel minder koolstofdioxide vrij dan bij verbranding van benzine of diesel. Methaan, het primaire bestanddeel van aardgas, werd tot voor kort niet als een probleem beschouwd, deels omdat het niet in verband is gebracht met de gezondheidsrisico's die verband houden met kooldioxide. Maar het is een veel krachtiger broeikasgas dan CO2, waardoor een effectieve katalysator van cruciaal belang is voor een bredere acceptatie van voertuigen op aardgas.

Harold, een expert in katalytische reactietechniek, zei dat het team zich zal concentreren op de zogenaamde "vierwegkatalysator, " voortbouwend op de driewegkatalysatoren die worden gebruikt met benzine- en dieselmotoren. Die zetten tegelijkertijd niet-methaankoolwaterstoffen om, koolmonoxide en stikstofoxiden. De nieuwe katalysator zal ook methaan omzetten.

Een cruciaal aspect van het werk is het verminderen van het gebruik van edele metalen, het verlagen van de kosten. Traditionele uitlaatkatalysatoren voor voertuigen zijn afhankelijk van platina, palladium en rhodium, die effectief maar duur zijn.

De nieuwe vierwegkatalysator zal het gebruik testen van metaaloxiden die goedkopere elementen ijzer bevatten, kobalt, koper, mangaan, nikkel en anderen. Die metalen zijn minder effectief, evenals minder duur, en Harold zei dat het ontwerp mogelijk nog steeds het gebruik van een kleine hoeveelheid edele metalen vereist om te voldoen aan de emissiebeperkingsdoelstellingen. CDTi's Spinel-technologie zal een sleutelelement zijn bij de ontwikkeling van een nieuwe klasse van hoogwaardige katalysatoren met een laag gehalte aan edele metalen voor de beheersing van de emissies van aardgasmotoren.

Het proces omvat waarschijnlijk de ontwikkeling van een nieuw materiaal, werk dat Grabow zal nastreven met behulp van atomistische computationele modellering, terwijl Steve Golden van CDTi de ontwikkeling en commercialisering van de katalysator zal leiden.

"Het project brengt een aanzienlijke marktkans samen met onze innovatieve Spinel-materialen, in combinatie met de state-of-the-art karakterisering en testcapaciteit van de Universiteit van Houston en de andere belangrijke partners, ' zei Goud.

Zodra een prototype is gesynthetiseerd en getest met gesimuleerde uitlaatgassen, Harold zei dat het zal worden getest in het Texas Center for Clean Engines, Emissies &brandstoffen, een onderzoek, ontwikkelings- en testcentrum op het UH Energy Research Park.

"We werken aan iets dat belangrijk is voor het land, " zei Harold. "We hebben een overschot aan aardgas, en we helpen barrières te slechten voor het uitgebreide gebruik ervan."