蘇黎世聯(lián)邦理工學院聯(lián)合石油天然氣公司道達爾的科學家開發(fā)出一種新的催化劑，可將二氧化碳和氫氣轉化為甲醇。該技術具有實際市場潛力，為可持續(xù)生產(chǎn)燃料和化學品鋪平了道路。
全球經(jīng)濟仍然依賴于石油，天然氣和煤炭的化石能源。他們不僅可以生產(chǎn)燃料，還是化學工業(yè)用于制造塑料和無數(shù)其他化合物的原料。雖然科學家們已經(jīng)在尋找可持續(xù)的替代資源制造液體燃料和化學產(chǎn)品的方法上投入了相當?shù)臅r間和努力，但這些努力仍限于小規(guī)模應用。
蘇黎世聯(lián)邦理工學院的科學家們現(xiàn)在與法國石油天然氣公司道達爾合作開發(fā)了一種新技術，可以有效地將二氧化碳和氫氣直接轉化為甲醇。甲醇被視為商品或散裝化學品，可以轉化為燃料和各種化學產(chǎn)品，包括目前主要基于化石資源的化學產(chǎn)品。此外，甲醇本身具有在甲醇燃料電池中用作推進劑的潛力。
納米技術
新方法的核心是基于由蘇黎世聯(lián)邦理工學院催化工程教授Javier Perez-Ramirez及其團隊開發(fā)的氧化銦化學催化劑。就在幾年前，該團隊在實驗中成功地證明了氧化銦能夠催化生產(chǎn)甲醇必要的化學反應。盡管在當時，這種催化劑只產(chǎn)生甲醇，幾乎沒有除水以外的副產(chǎn)品，且催化劑高度穩(wěn)定。但是，氧化銦作為催化劑的活性不足，巨大的需求量使其無法實現(xiàn)商用。
科學家團隊現(xiàn)已成功地顯著提高了催化劑的活性，而不影響其選擇性或穩(wěn)定性。他們用少量鈀處理氧化銦來實現(xiàn)這一點。Pérez團隊中的講師Cecilia Mondelli解釋道：“更具體地說，我們將一些單個鈀原子插入氧化銦的晶格結構中，將鈀原子固定在其表面，產(chǎn)生微小的團簇，這對于卓越的性能至關重要�！盤érez-Ramírez指出，借助先進的分析和理論方法，催化現(xiàn)在可以被認為是納米技術，而該項目清楚地表明了這種情況。
封閉的碳循環(huán)
Perez-Ramirez說：“如今，工業(yè)生產(chǎn)甲醇完全由化石燃料得來，碳足跡相應較高。我們的技術使用二氧化碳生產(chǎn)甲醇�！边@種二氧化碳可以從大氣中提取出來，或者更簡單有效地從燃燒發(fā)電廠排出的廢氣中提取出來。即使燃料是由甲醇合成并隨后燃燒，二氧化碳也會被循環(huán)利用，從而形成封閉的碳循環(huán)。
生產(chǎn)第二種原料，氫，需要電力。然而，科學家們指出，如果這些電力來自風能，太陽能或水力能源等可再生能源，那么它可用于制造可持續(xù)的甲醇，從而制造可持續(xù)的化學品和燃料。
Perez-Ramirez繼續(xù)說：“與目前用于生產(chǎn)綠色燃料的其他方法相比，這項技術具有很大的優(yōu)勢，幾乎可以為市場做好準備。”蘇黎世聯(lián)邦理工學院和道達爾公司共同為該技術申請了專利。道達爾現(xiàn)在計劃在未來幾年內(nèi)擴大該方法，并可能在一個示范單位中應用該技術。
