Prima pagină Stiinta

Poate nu va fi nevoie de o alternativă la combustibilii fosili. Un nou catalizator poate duce la o captarea mai bună a CO2

Alexandru Voiculescu | 10.21.2018 | ● Vizualizări: 895
Credit: Unsplash/Sam Jotham Sutharson     + zoom
Galerie foto (1)

Previziunile arată că una dintre sursele principale de energie în următoarele decenii va rămâne cărbunele, iar o proporţie din ce în ce mai mare din el va fi folosit în CTL, conversia cărbunelui în combustibili lichizi. Acum, cercetătorii au creat catalizatoare bazate pe fier care pot reduce substanţial costurile de operare şi pot deschide calea către o tehnologie care captează cantităţile enorme de CO2 care sunt generate de CTL.

Rezultatele grupului de cercetători de la National Institute of Clean-and-Low-Carbon Energy din Beijing şi Eindhoven University of Technology au fost publicate în jurnalul Science Advances.

Pentru a înţelege importanţa acestei realizări, este nevoie de o cunoaştere a procesului CTL. Prima etapă a procesului este cea a conversiei cărbunelui în gaz sintetic - un amestec de monoxid de carbon (CO) şi hidrogen (h2). Folosind aşa-numitul proces Fischer-Tropsch, aceste componente sunt transformate în combustibil lichid. Dar înainte de a realiza acest lucru, compoziţia gazului sintetic trebuie să fie schimbată pentru certitudinea ca la final să iasă produsele corespunzătoare, anume combustibilii lichizi. Aşadar, monoxidul de carbon este scos (respins) din cazul sintetic prin convertirea sa în CO2, într-un proces numit „schimbare apă-gaz”, potrivit Science Daily.

În acest lanţ de procese, savanţii au abordat o problemă cheie în reacţia de tip Fischer Tropsch. Ca în multe procese chimice, este nevoie de catalizatori pentru a declanşa reacţia. Catalizatorii CTL sunt în mare parte bazaţi pe fier. Din păcate, aceştia transformă circa 30% din CO în nedoritul CO2, un produs secundar care în această etapă este greu de captat şi este deseori eliberat în volum ridicat, consumând multă energie fără niciun beneficiu.



Cercetătorii chinezi şi olandezi au descoperit că eliberarea de dioxid de carbon este cauzată de faptul că aceşti catalizatori pe bază de fier nu sunt puri, având mai multe componente secundare. Au putut produce o formă pură de carbură de fier, care are o selectivitate foarte scăzută pentru CO2. Cu alte cuvinte, aproape că nu generează dioxid de carbon.

Deşi existenţa acestui catalizator era cunoscută, nu s-a găsit până acum o metodă prin care această carbură de fier să fie stabilă în procesul Fischer-Tropsch. Echipa a arătat că instabilitatea era cauzată de impurităţile din catalizator. Noua fază pură de carbură de fier pe care au dezvoltat-o este stabilă şi rămâne funcţională, chiar şi în condiţii de temperatură şi presiune ridicate.

Noua tehnologie salvează circa 25 de milioane de euro pe an pentru o uzină obişnuită, nemaifiind nevoie de metode complicate şi ineficiente de a capta dioxidul de carbon în această etapă.

De asemenea, transformarea cărbunelui în combustibil lichid este relevantă în mod special în ţări bogate în această resursă, precum Statele Unite şi China, ţări cunoscute pentru impactul negativ asupra atmosferei. 

„Suntem conştienţi că noua noastră tehnologie facilitează utilizarea combustibililor rezultaţi din cărbuni. Totuşi, este foarte posibil ca aceste ţări bogate în cărbune să continue să-şi exploateze rezervele în următoarele decenii. Vrem să-i ajutăm să o facă în cel mai sustenabil mod cu putinţă”, a precizat Emiel Hensen de la Eindhoven University of Technology.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Începutul sfârşitului pentru industria energetică pe combustibili fosili?! Energia solară şi eoliană poate acoperi 80% din necesarul de energie al Statelor Unite

Apetitul neobişnuit pentru aur al unei bacterii poate duce la o revoluţie în combustibilii bio

Până în 2020, energia regenerabilă va fi mult mai ieftină decât cea obţinută din combustibilii fosili

Acesta să fie ''naşul'' combustibililor fosili? O inovaţie uimitoare va putea genera combustibil bio din alge