Une équipe internationale de chercheurs a mis au point un moyen rapide et rentable de convertir le méthane en méthanol liquide à température et pression ambiantes. Le processus se produit sous l'action de la lumière visible et a déjà été appelé le "Saint Graal de la catalyse".
Le méthane du gaz naturel est un combustible précieux qui est utilisé pour le chauffage, le chauffage de l'eau et dans l'industrie. Cependant, cela peut être dangereux en raison de la complexité de l'extraction, du transport et du stockage. Par conséquent, les scientifiques recherchent des moyens de convertir de manière rentable et efficace le méthane en méthanol, une matière première polyvalente et commercialisable, écrit Phys.org. Les solvants, les antigels, l'acrylique, les tissus et fibres synthétiques, les adhésifs, les peintures, les produits chimiques sont obtenus à partir de méthanol. Le méthanol est également utilisé comme carburant.
Le principal problème de la conversion du méthane (CH4) en méthanol (CH3OH) était la difficulté d'affaiblir la liaison carbone-hydrogène pour ajouter un atome d'oxygène. La méthode traditionnelle consiste généralement en deux étapes, le reformage à la vapeur et l'oxydation à partir du gaz de synthèse, mais elle nécessite des températures et des pressions élevées, et donc consomme beaucoup d'énergie.
La méthode, mise au point par une équipe internationale de chimistes, est plus simple et moins chère. En tant que catalyseur, la nouvelle technologie utilise des structures de charpente organométallique (MOF), sur lesquelles un flux d'eau saturée en méthane et en oxygène est lancé. Ce matériau hybride contient un grand nombre de pores et de composants divers, dont chacun joue un rôle dans l'absorption de la lumière, le transfert d'électrons, l'activation et la combinaison du méthane et de l'oxygène. Le méthanol liquide obtenu au cours de la réaction est facilement éliminé de l'eau.
L'expérience a montré que le catalyseur solide peut être réutilisé au moins dix fois, ce qui équivaut environ à 200 heures de réaction, sans perte de productivité. L'élimination du besoin de températures et de pressions élevées et l'utilisation de l'énergie solaire pour piloter le processus de photooxydation réduisent les besoins en équipement et les coûts.
Le méthanol a un grand potentiel comme carburant pour les voitures ou dans la production de plastiques et d'autres composés chimiques. L'année dernière, des scientifiques américains ont mis au point un catalyseur capable de convertir le méthane en gaz naturel de manière beaucoup moins énergivore que les solutions actuelles.
2022-07-03 18:16:54
Auteur: Vitalii Babkin