Мир1 июл.

Исследователи научились делать спирт из воздуха

Для того, чтобы защитить окружающую среду, необходимо избегать выбросов углекислого газа в атмосферу. В случаях, когда это невозможно предотвратить, двуокись углерода следует улавливать и превращать в другие вещества. Наилучший возможный вариант — создавать что-то, что имеет ценность и может быть продано.

Именно такое решение придумали исследователи из Венского технического университета: с помощью специального каталитического материала, состоящего из серы и молибдена, из СО2 можно производить метанол. Новая технология уже запатентована и теперь ученые совместно с партнерами приспосабливают процесс к промышленному применению.

Выгода от отработанного газа

Наиболее эффективно использовать углекислый газ можно именно там, где он содержится в максимальной концентрации. Например, непосредственно в потоке выхлопных газов крупных промышленных предприятий. Сама идея преобразования углекислого газа в ценные продукты не нова, но это трудная и сложная задача. Иногда необходимо заранее обогащать и отделять СО2, что требует дополнительных вложений и энергозатрат.

"Для преобразования диоксида углерода до сих пор часто использовались катализаторы на основе меди", — говорит профессор Карин Феттингер из Института химии материалов Венского технического университета. По ее словам, это решение ненадежно – если в потоке выхлопных газов помимо углекислого газа есть другие вещества, например сера, то катализатор быстро теряет свою активность. В таких случаях говорят, что он "отравлен".

Поэтому Карин Феттингер и ее исследовательская группа решили найти более подходящий материал. "Если вы хотите использовать эти методы не только в лаборатории, но и в больших масштабах в промышленности, вам нужен катализатор, который, возможно, немного менее активный, но долговечный и надежный", — объясняет Феттингер. "Вам нужна возможность перерабатывать обычные промышленные выхлопные газы без предварительной обработки".

Формула победы: сера и молибден

Исследовательская группа смогла показать, что катализаторы на основе серы и молибдена соответствуют этим требованиям. Дополнительные элементы, такие как марганец, обеспечивают активацию и преобразование углекислого газа, который на самом деле очень инертный. Выбирая такие дополнительные элементы, свойства катализаторов можно точно адаптировать к желаемой области применения. Так, из отработанного газа, содержащего СО2, можно производить метанол.

"Метанол — привлекательный продукт. Он жидкий при комнатной температуре, поэтому его легко хранить. Он необходим в промышленности. До сих пор его обычно производили из ископаемого сырья", — говорит Карин Феттингер. "Но наши катализаторы также возможно использовать для производства других молекул".

В настоящее время метод запатентован, и теперь ученые в сотрудничестве с бизнесом будут готовиться к его применению в промышленных масштабах. "Мы уже работаем с компаниями и в то же время мы ищем другие возможные варианты сотрудничества", — говорит Карин Феттингер. Таким образом, новые катализаторы должны внести важный вклад в обеспечение климатической нейтральности промышленности и замкнуть цикл материалов.