Исследователи из Северо-Западного университета (Northwestern University) в США сообщили о создании технологии, позволяющей получать метанол из метана при помощи плазмы, возникающей в результате электрических разрядов в стеклянных трубках. Разработка демонстрирует возможность проводить энергоемкие химические реакции в плазменных пузырьковых реакторах быстрее и проще, чем при традиционных подходах.
Госдума планирует ввести несколько новых запретов
Метанол широко используется в промышленности и энергетике. Он может служить топливом для транспорта, морских судов и кухонных плит, сгорая без образования дыма. Кроме того, вещество применяется при производстве отдельных видов пластиков и кислот, а также в качестве промышленного растворителя. Однако классический процесс его синтеза требует экстремальных условий — температуры порядка 760 градусов Цельсия и давления, превышающего атмосферное в 200–300 раз. Такая энергоемкость делает производство дорогостоящим и ставит под сомнение его устойчивость в долгосрочной перспективе.
Команда Northwestern University предложила альтернативный способ. В заполненном водой реакторе при подаче высоковольтных импульсов создается плазменное состояние вещества. Метан подается через стеклянные трубки, покрытые медно-оксидными катализаторами. Под действием разрядов газ превращается в плазму, образуя высокореактивные фрагменты, которые быстро вступают в реакцию с образованием метанола.
Одной из проблем традиционного синтеза является последующее разложение вновь образованного метанола до углекислого газа. В новой установке этого удается избежать за счет того, что метанол сразу поглощается окружающей водой, что останавливает реакцию и предотвращает деградацию продукта. Для стабилизации процесса ученые дополнительно использовали аргон, что позволило снизить образование побочных соединений.
По словам доцента кафедры химии Северо-Западного университета Дейна Свирера, который совместно руководил исследованием, в ходе реакции также образуются этилен и водород. Этилен является исходным веществом для производства пластмасс, а водород рассматривается как важный промышленный компонент и безуглеродное топливо. Помимо этого, фиксировалось образование небольшого количества пропана. Все полученные продукты представляют большую ценность по сравнению с исходным метаном.
Разработка пока находится на лабораторной стадии. Исследователи работают над оптимизацией процесса, а также над извлечением метанола из воды и его последующей очисткой. В случае масштабирования технология может быть применена в местах утечек метана. Сейчас распространенной практикой является его сжигание с образованием углекислого газа, который оказывает меньшее влияние на климат, чем сам метан, но все равно способствует потеплению. Новый подход предполагает использование компактного реактора непосредственно на месте утечки с последующим превращением газа в транспортабельное жидкое топливо.
Читайте также:
- С 1 апреля грозят изменения в правилах езды для российских водителей
- Эксперты рассказали, что ждет рынок недвижимости в РФ в ближайшие годы
- Плату за свет и мусор снизят после масштабной проверки сферы ЖКХ
- Названо 5 законных способов реально увеличить пенсию в 2026 году
- Россиянам объяснили, какой максимальный размер страховой пенсии возможен
