Американские химики создали плазменный катализатор для превращения метана в жидкое топливо

Учёные Северо-Западного университета разработали катализатор, который при комнатной температуре превращает 57% метана в метанол с помощью миниатюрных «молний».

Представьте себе завод, где метан (природный газ) превращается в метанол (жидкое топливо) не при 900 градусах Цельсия и сверхвысоком давлении, а при комнатной температуре. И энергии для этого нужно как для работы большой лампочки. Американские химики сделали этот сценарий реальностью.

Исследователи из Северо-Западного университета (NWU, США) разработали плазменный катализатор, который превращает 57% газообразного метана в жидкое топливо — метанол — при комнатной температуре и с минимальными расходами энергии. Результаты опубликовала пресс-служба вуза.

Почему это важно? Сегодня почти весь метанол и водород производятся методом паровой конверсии метана. Что это значит? Газ сжимают до сверхвысоких давлений и нагревают до 800–900 градусов Цельсия. Огромные печи, колоссальные энергозатраты, выбросы CO2. Процесс дорогой и грязный.

Новая технология — полная противоположность.

Доцент NWU Дейн Суэрер пояснил: «Ключевую роль в работе нашего катализатора играют импульсы электричества высокого напряжения. Если порождаемый ими электрический потенциал достаточно высок, то внутри реактора возникают миниатюрные аналоги вспышек молний, которые мы используем для разрыва связей в молекулах метана без его нагрева до экстремально высоких температур»

Как это работает?

Реактор — простая стеклянная трубка с электродами, частично погружённая в воду. Через электроды пропускают разряды электричества. Они превращают метан внутри трубки в низкотемпературную плазму. В этой плазме много «быстрых» электронов, которые сталкиваются с молекулами метана и разрывают их связи. Затем плазма взаимодействует с водой и пористым материалом на основе оксида меди. Результат — чистый метанол.

Что получается на выходе? Не только метанол. Катализатор также превращает метан в:

• Этилен — используется при производстве полимеров (пластмасс).

• Водород — важный компонент будущей безуглеродной экономики.

«Все эти вещества являются значительно более ценными с экономической точки зрения, чем широко распространённый в природных средах метан», — подытожил Суэрер.