Метан оказывает парниковый эффект в 80 раз сильнее, чем двуокись углерода, за 20-летний период, и выбросы стремительно растут, даже когда мы начинаем сокращать выбросы CO2. Это делает новый катализатор UCF, улавливающий углеводороды и работающий от солнечного света, очень привлекательной идеей.
Исследователи из Центра нанотехнологий Университета Центральной Флориды и Космического института Флориды говорят, что они придумали фотокатализатор, богатый бором, с наноразмерными дефектами или структурными нарушениями, которые позволяют ему расщеплять углеводородные цепи, такие как метан, на безвредные компоненты.
Входные данные — это просто солнечный свет — по возможности концентрированный — и воздух, содержащий углеводороды. На выходе получается чистый водород, который можно использовать для всевозможных энергетических целей, и чистый углерод, еще один продаваемый товар, полезный благодаря своей тепло- и электропроводности, а также своим свойствам смазки, среди прочего.
Важно отметить, что в процессе не образуется двуокись углерода или окись углерода. Это резко контрастирует с типичными промышленными процессами, используемыми для производства водорода или синтез-газа из метана и воды, которые выделяют большое количество того или другого.
«Это изобретение на самом деле является двойным», — говорит в пресс-релизе эксперт по катализу UCF Ричард Блэр. «Вы получаете зеленый водород и удаляете — не связываете — метан. Вы перерабатываете метан только в водород и чистый углерод, которые можно использовать для таких вещей, как батареи. Наш процесс берет парниковый газ, метан, и преобразует его во что-то, что не является парниковым газом, и в две вещи, которые являются ценными продуктами, водород и углерод, и мы удалили метан из цикла».
команда считает, что их работа может значительно снизить стоимость катализаторов, генерирующих энергию, расширить диапазон световых частот в видимом диапазоне, с которым они работают, и повысить эффективность солнечного фотокатализа.
Мало того, что это может обеспечить промышленное производство экологически чистого водорода без использования воды, оно также может предложить коммерчески жизнеспособный способ прямого улавливания атмосферного метана.
Метан — неизбежный побочный продукт сельского хозяйства, отходов на свалках, очистные сооружения сточных вод и несколько крупных промышленных процессов. Он вытекает в больших количествах везде, где его добывают производители природного газа, а также через трубы и фитинги, по которым он попадает в дома и на предприятия, где его обычно сжигают для получения большего количества углекислого газа.
Изменение климата, вызванное деятельностью человека, уже начинает вызывать заметный всплеск содержания метана в атмосфере благодаря расширению тропических водно-болотных угодий, из которых он высвобождается в результате разложения, а также таянию вечной мерзлоты на полюсах, удерживающей огромное количество метана.
Это масштабная и растущая проблема, и идея технологии улавливания метана с использованием солнечной энергии, которую потенциально можно развернуть на крупных объектах выбросов метана, генерируя при этом несколько источников дохода, безусловно, будет интересной, если этот фотокатализатор окажется жизнеспособным в коммерческих масштабах. .
«Пока мы не появились, такой нитрид бора считался просто инертным», — говорит Блэр. «Может, для смазки, может, для косметики. Но в нем не было никакой химии. Тем не менее, с дефектами, исследовательская группа обнаружила, что соединение обладает большим потенциалом для производства углерода и зеленого водорода, возможно, в больших объемах».
Команда ищет возможности лицензирования и спонсирования исследований для продвижения технологии. вперед.
