Ученые нашли способ превращать метан в метанол при комнатной температуре. Эта технология может в конечном итоге уменьшить выброс метана в атмосферу, превратив его в полезное жидкое топливо.
Как парниковый газ, метан в 34 раза сильнее углекислого газа, и его уровни в атмосфере быстро растут. Одним из крупнейших источников являются «неорганизованные» выбросы, вызванные утечками при добыче, переработке, хранении или транспортировке природного газа, на которые приходится до 3,9% глобальных выбросов парниковых газов.
Возможной альтернативой является преобразование газообразного метана в жидкий метанол, чтобы уменьшить летучие выбросы и упростить хранение и транспортировку. Метанол можно использовать как топливо или для производства таких материалов, как краска и пластмассы. Проблема в том, что преобразование метана в метанол обычно является энергоемким процессом, который требует чрезвычайно высоких давлений и температур.
Исследователи из Стэнфорда и Лёвенского университета разработали процесс, который превращает метан в метанол при комнатной температуре, не требуя дополнительного тепла или энергии. В новой работе ученым помогли цеолиты железа.
Исследователи использовали их для создания необходимой химической реакции. Вещество служило катализатором для преобразования метана в чистый метанол. Полученное вещество абсолютно не отличалось от промышленного аналога и имело такие же свойства. При этом реакция свободно протекала при комнатной температуре и с обычным атмосферным давлением.
В промышленных масштабах для преобразования метана в метанол требуется высокое давление и температура не менее 1000°C. Несмотря на простоту нового способа, есть некоторые трудности. Первой является сам катализатор. Для преобразования газа в простейший спирт нужны особые кристаллы. Еще одним минусом стал кислород. В ходе промышленного преобразования метана в метанол требуется закись азота. Для новой разработки он не нужен, поскольку кислород является хорошим окислителем. Сложность в том, что его содержание сложно контролировать и необходимо постоянно поддерживать требуемый уровень для продолжения реакции.
Несмотря на это, ученые выразили уверенность, что в будущем эти два основных недочета будут исправлены и человечество получит новый эффективный и дешевый топливный элемент на основе природного газа.