science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuwe methode zet koolstofdioxide om in methaan bij lage temperaturen

Hydrogenering van CO2 tot CH4. Krediet:Sekine-laboratorium, Waseda-universiteit

Een nieuwe methode die is ontwikkeld door een team van wetenschappers van de Waseda University onder leiding van professor Yasushi Sekine, kan bijdragen aan het verminderen van het gebruik van fossiele brandstoffen en het op de lange termijn helpen voorkomen van de opwarming van de aarde.

De omzetting van kooldioxide in waardevolle chemicaliën zoals methaan heeft veel aandacht getrokken voor gebruik bij het ondersteunen van koolstofafvang en -gebruik. Vooral, methaan kan niet alleen als brandstof worden gebruikt, maar ook als waterstofdrager, transport van stadsgas naar bestaande infrastructuur. Bijvoorbeeld, sommige fabrieken in Duitsland zijn al gelanceerd op basis van het Power to Gas-concept, waarmee energie uit elektriciteit kan worden opgeslagen en getransporteerd in de vorm van gecomprimeerd gas.

"Om koolstofdioxide te recyclen tot methaan, een gevestigde industriële methode omvat de reactie van waterstof en koolstofdioxide met behulp van een op ruthenium gebaseerde katalysator bij temperaturen van 300 tot 400 graden Celsius, maar deze methode beperkte hoeveel en wanneer methaan kon worden geproduceerd, omdat het zo'n hoge temperatuur vereist, "zegt Sekine. "Bovendien, werking bij lage temperaturen bleek gunstig te zijn om de kooldioxide-omzetting te verbeteren en de hoeveelheid geproduceerd methaan te verhogen."

In deze nieuw ontwikkelde methode gerapporteerd in Chemie Brieven , koolstofdioxide kan efficiënter en sneller worden omgezet in methaan in het bereik van 100 graden Celsius.

"Deze methode omvat een reactie van nanodeeltjes, ceriumoxide genaamd, met koolstofdioxide in aanwezigheid van een rutheniumkatalysator met een elektrisch veld, " legt Sekine uit. "De resultaten tonen aan dat de katalysator een hoge en stabiele katalytische activiteit vertoonde voor het omzetten van koolstofdioxide in methaan door middel van hydrogenering met het elektrische veld."

Met deze nieuwe methode methaan kan worden geproduceerd uit koolstofdioxide dat uit de atmosfeer wordt verzameld, mogelijk een onbeperkte hoeveelheid methaanproductie mogelijk maken door koolstofdioxide uit de atmosfeer die vrijkomt uit fabrieken te recyclen tot waardevolle energiebronnen.