Un team internazionale di ricercatori ha sviluppato un modo rapido ed economico per convertire il metano in metanolo liquido a temperatura e pressione ambiente. Il processo avviene sotto l'azione della luce visibile ed è già stato chiamato il "Santo Graal della catalisi".
Il metano del gas naturale è un combustibile prezioso che viene utilizzato per il riscaldamento, il riscaldamento dell'acqua e nell'industria. Tuttavia, può essere pericoloso a causa della complessità dell'estrazione, del trasporto e dello stoccaggio. Pertanto, gli scienziati sono alla ricerca di modi per convertire in modo economico ed efficiente il metano in metanolo, una materia prima versatile e commerciabile, scrive Phys.org. Dal metanolo si ottengono solventi, antigelo, acrilici, tessuti e fibre sintetiche, adesivi, vernici, prodotti chimici. Il metanolo è anche usato come combustibile.
Il problema principale nella conversione del metano (CH4) in metanolo (CH3OH) era la difficoltà di indebolire il legame carbonio-idrogeno per aggiungere un atomo di ossigeno. Il metodo tradizionale di solito consiste in due fasi, steam reforming e ossidazione dal gas di sintesi, ma richiede temperature e pressioni elevate, e quindi consuma molta energia.
Il metodo, ideato da un team internazionale di chimici, è più semplice ed economico. Come catalizzatore, la nuova tecnologia utilizza strutture a struttura metallo-organica (MOF), su cui viene lanciato un flusso di acqua satura di metano e ossigeno. Questo materiale ibrido contiene un numero enorme di pori e vari componenti, ognuno dei quali svolge un ruolo nell'assorbimento della luce, nel trasferimento di elettroni, nell'attivazione e nella combinazione di metano e ossigeno. Il metanolo liquido ottenuto durante la reazione viene facilmente rimosso dall'acqua.
L'esperimento ha mostrato che il catalizzatore solido può essere riutilizzato almeno dieci volte, il che equivale a circa 200 ore di reazione, senza perdita di produttività. Eliminando la necessità di temperature e pressioni elevate e utilizzando l'energia della luce solare per guidare il processo di fotoossidazione, si riducono i requisiti e i costi delle apparecchiature.
Il metanolo ha un grande potenziale come carburante per automobili o nella produzione di plastica e altri composti chimici. L'anno scorso, gli scienziati statunitensi hanno sviluppato un catalizzatore in grado di convertire il metano in gas naturale in un modo molto meno energivoro rispetto alle soluzioni attuali.
2022-07-03 18:16:54
Autore: Vitalii Babkin