چینی‌ها به دنبال تولید متانول کم کربن

به گزارش تجارت‌نیوز ، محققان چینی راهی جدید برای تولید متانول در دمای اتاق با محصولات جانبی کمتر یافته‌اند، کشفی که می‌تواند روش تولید یکی از منابع کلیدی انرژی سبز را متحول کند.

دانشمندان مؤسسه فیزیک شیمی دالیان در آکادمی علوم چین، کاتالیزوری جدیدی ابداع کردند که تبدیل مستقیم متان به متانول را در دمای اتاق با محصولات جانبی کمتر نسبت به روش‌های قبلی امکان‌پذیر می‌سازد و مسیر امیدوارکننده‌ای را به سمت کارآمدی انرژی و تولید متانول سازگار با محیط زیست باز می‌کند.

متانول که به عنوان الکل چوب شناخته می‌شود، به طور گسترده در تولید سوخت، پلاستیک و دارو استفاده می‌شود. اما بر اساس گزارشی که در وب‌سایت آکادمی منتشر شده است، تبدیل متان به مواد شیمیایی با ارزش بالاتر مانند متانول مدت‌هاست که به عنوان رویای دست نیافتنی در زمینه شیمی در نظر گرفته می‌شود.

به نقل از وب‌سایت scmp ، روش‌های سنتی برای شکستن پیوندهای کربن-هیدروژن مولکول‌های متان به شرایط خاصی، از جمله دمای بیش از 600 درجه سانتی‌گراد، و عوامل اکسید کننده قوی مانند اسید سولفوریک دود یا میدان‌های خارجی مانند پلاسما نیاز دارند. این شرایط اغلب منجر به تبدیل بیش از حد محصول مورد نظر شده و محصولاتی مانند دی اکسید کربن نامطلوب تولید می‌کند.

اما بر اساس گزارش آکادمی، روش جدید و توسعه‌یافته چینی یک واکنش رویایی برای جامعه علمی است. در این بیانیه آمده است: «از اکسیژن کم‌هزینه و سازگار با محیط‌زیست برای تسهیل تبدیل مستقیم متان در دمای اتاق استفاده می‌کند.»

تیمی به رهبری پروفسور Deng Dehui و یو لیانگ در آزمایشگاه کلیدی کاتالیز در مؤسسه دالیان، برای یافتن واکنش‌های کاتالیزوری که متان، مونوکسید کربن، متانول و دی اکسید کربن را به مواد شیمیایی با ارزش بالاتر در دماهای نسبتاً ملایم تبدیل می‌کند، شروع شد.

محققان چینی یک کاتالیزور جدید ابداع کرده اند که می تواند متان را به متانول در دمای اتاق تبدیل کند. این کاتالیزور از مولیبنیت (MoS2)، یک ماده دو بعدی، ساخته شده است. اتم های مولیبدن اصلاح شده روی سطح MoS2 می توانند مولکول های اکسیژن را در دمای اتاق تجزیه کنند تا خوشه های مولیبدن-اکسیژن بسیار واکنش پذیر را تشکیل دهند که به نوبه خود مستقیماً با متان واکنش می دهند.

برخلاف واکنش‌های چند مرحله‌ای قبلی با نرخ تبدیل کمتر از 1 درصد، این سیستم کاتالیزوری نوآورانه به اکسیداسیون مستقیم با نرخ تبدیل قابل توجه 4.2 درصد در دمای اتاق دست می‌یابد. علاوه بر این، این واکنش محصولات جانبی کمی تولید می‌کند و گزینش محصول از 99 درصد فراتر می‌رود.

انتخاب پذیری محصول به نسبت مقدار محصول مورد نظر به دست آمده و مقدار یک واکنش دهنده کلیدی تبدیل شده اشاره دارد. این تحقیق در ژورنال معتبر Nature Catalysis در 21 سپتامبر منتشر شد.

به عنوان یک واسطه شیمیایی مهم، متانول برای تولید فرمالدئید، دی متیل اتر و اسید استیک استفاده می‌شود. متانول به عنوان یک منبع انرژی پاک‌تر ، به عنوان سوخت برای صنعت کشتیرانی نیز مورد توجه قرار گرفته است.

بر اساس گزارش‌های کنفرانس صنعت متانول چین در سال 2023، ظرفیت کل تولید متانول چین از 100 میلیون تن فراتر رفته است که حدود 10 درصد آن از گاز طبیعی که عمدتاً از متان تشکیل شده است، تولید می‌شود. بر اساس گزارشی از Great Wall Securities، در کشورهای غربی و خاورمیانه، 95 درصد از تولید متانول از گاز طبیعی تامین می‌شود.

یافته‌های تیم دنگ چشم اندازهای تازه‌ای برای توسعه تولید متانول کم انرژی و کربن پایین از گاز طبیعی ارائه می‌دهد. کارشناسان صنعت گفتند که این پیشرفت می‌تواند مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و نیاز به تعمیر و نگهداری تجهیزات را کاهش دهد.

مزایا تولید متانول کم کربن

این روش جدید تولید متانول مزایای متعددی نسبت به روش های سنتی دارد. این روش نیاز به دما و فشار بالا ندارد.

یافته‌های تیم دنگ چشم اندازهای تازه‌ای برای توسعه تولید متانول کم انرژی و کربن پایین از گاز طبیعی ارائه می‌دهد. کارشناسان صنعت گفتند که این پیشرفت می‌تواند مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و نیاز به تعمیر و نگهداری تجهیزات را کاهش دهد.

پیامدهای بالقوه متانول کم کربن

این روش جدید تولید متانول می تواند تأثیر قابل توجهی بر صنعت متانول داشته باشد. این روش می تواند تولید متانول را کارآمدتر و پایدارتر کند. همچنین این روش می تواند منجر به توسعه کاربردهای جدید برای متانول شود.

یافته‌های جدید نشان می‌دهد که تولید متانول کم کربن و کم هزینه در دمای اتاق امکان پذیر است. این پیشرفت می‌تواند به توسعه یک منبع انرژی پاک تر و پایدارتر کمک کند.