Biomethaan (CH ₄ ) kan worden gebruikt als grondstof voor de moderne chemische industrie of direct als brandstof worden verbrand.

Momenteel, CH ₄ wordt voornamelijk geproduceerd via een meerstappenproces waarbij biomassa eerst wordt vergast tot biogas, gevolgd door de methanisering van de laatste. Deze methode vereist hoge temperatuur en druk en vertoont een lage selectiviteit voor chemische of biologische processen.

Onlangs, een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Wang Feng van het Dalian Institute of Chemical Physics van de Chinese Academie van Wetenschappen, in samenwerking met de groep van Prof. Wang Min van de Dalian University of Technology, voorgestelde grensvlak zuurstof-vacature (Vo)-gemedieerde katalyse over Ru/TiO ₂ voor de directe methanisering van lignocellulose biomassa bij temperaturen onder 200°C en met een selectiviteit boven 95%.

De resultaten zijn gepubliceerd in Joule op 27 juli.

"We hebben het Vo-gemedieerde katalyseproces voorgesteld om de oxidatie van biomassa in CO . te koppelen ₂ met de hydrogenering van CO ₂ in CH ₄ , leidend tot de directe methanisering van biomassa onder milde omstandigheden, " zei Prof. WANG Min.

De onderzoekers ontdekten dat het biomassasubstraatmolecuul door de roosterzuurstof van Ru/P25 werd geoxideerd tot CO ₂ , en Vo gevormd op Ru/P25. Vervolgens, de gedissocieerde zuurstofatomen afgeleid van CO ₂ kon de Vo herstellen tijdens de CO ₂ hydrogeneringsproces.

Bovendien, ze ontdekten dat het Vo-gemedieerde katalyseproces de productie van CH . stabiel zou kunnen katalyseren ₄ uit waterige glycerol bij temperaturen zo laag als 120 °C en met een selectiviteit van meer dan 99%.

"Dit directe methaniseringsproces is eenvoudiger en efficiënter dan het traditionele tweestapsproces van biogasproductie en methanisering, " zei prof. Wang Feng. "Het opent een nieuwe route voor het gebruik van biomassabronnen."