211service.com
Išvalykite dyzeliną nuo anglies
Didėjant naftos kainai ir didėjant nerimui dėl JAV priklausomybės nuo užsienio naftos, anglys tampa vis patrauklesne alternatyva įvairiems degalams gaminti. Dabar chemikai išrado naują katalizinį procesą, galintį padidinti švaraus dyzelino, pagaminto iš anglies, išeigą.
Metodas, aprašytas dabartiniame žurnalo numeryje Mokslas , naudoja porą katalizatorių, kad pagerintų dyzelinio kuro išeigą iš Fischer-Tropsch (F-T) sintezės – beveik šimtmečio senumo cheminės technikos, skirtos anglies monoksidui ir vandeniliui reaguoti, gaminant angliavandenilius. Dujų mišinys susidaro kaitinant anglį. Nors Vokietija naudojo šį procesą Antrojo pasaulinio karo metu, kad paverstų anglį į kurą savo karinėms transporto priemonėms, F-T sintezė paprastai buvo per brangi, kad galėtų konkuruoti su nafta.
Dalis F-T proceso problemų yra ta, kad jis gamina angliavandenilių mišinį, kurių daugelis nėra naudingi kaip kuras. Tačiau naujausių tyrimų metu Alanas Goldmanas , Rutgerso universiteto chemijos ir cheminės biologijos profesorius ir Maurice'as Brookhartas , Šiaurės Karolinos universiteto Chapel Hill chemijos profesorius, naudoja katalizatorius, kad šiuos nepageidaujamus angliavandenilius paverstų dyzelinu. Katalizatoriai veikia pertvarkant anglies atomus, paverčiant šešių anglies atomų angliavandenilius, pavyzdžiui, į dviejų ir dešimties anglies atomų angliavandenilius. Dešimties anglies dvideginio versija gali varyti dyzelinius variklius. Pirmasis katalizatorius pašalina vandenilio atomus, o tai leidžia antrajam katalizatoriui pertvarkyti anglies atomus. Tada pirmasis katalizatorius atkuria vandenilį, kad susidarytų kuras.
Tokiu būdu pagamintas dyzelinas turi keletą galimų pranašumų. Įprastas dyzelinas turi molekulių, vadinamų aromatinėmis medžiagomis, kurios degdamos išskiria daleles, sako Goldmanas. Tačiau naujų katalizatorių formuojamas dyzelinas neturi aromatinių medžiagų, todėl dega daug švariau, įveikiant vieną iš pagrindinių prieštaravimų dyzeliniam kurui. Dėl to gali atsirasti daugiau transporto priemonių su dyzeliniais varikliais, kurie yra maždaug 30 procentų efektyvesni nei benzininiai.
Tačiau didžiausias privalumas gali būti tas, kad Jungtinėse Valstijose yra didžiulis anglies kiekis: mes turime tiek pat energijos iš anglies, kiek likęs pasaulis turi naftos. Goldmanas sako, kad to užteks, kad užtektų mums maždaug šimtą metų. Taigi, efektyvesnis ir pigesnis anglies pavertimo dyzelinu būdas galėtų žymiai sumažinti JAV priklausomybę nuo užsienio naftos ir tai padaryti ilgą laiką.
Kai tai pamačiau, maniau, kad tai tikrai nuostabus indėlis, kuris gali būti labai svarbus, sako Ričardas Šrockas , MIT chemijos profesorius, kuris laimėjo Nobelio chemijos premija 2005 m. kartu su kitais dviem mokslininkais už antrajame etape naudojamo katalizatoriaus tipo atradimą. Jis sako, kad tokiu būdu sujungti du katalizatorius yra gana reta. Negalite tiesiog sujungti dviejų dalykų ir tikėtis, kad pasieksite rezultatų, kurių tikėjotės.
Pagal Robertas Grubbsas , Caltech chemijos profesorius, kuris pasidalino Nobelio premija su Schrock. Svarbiausia rasti katalizatorių sistemas, kurios yra suderinamos ir veiks tokioje temperatūroje, kurioje abu procesus galima atlikti kartu.
Šiuo metu naujasis katalizinis metodas vis dar yra koncepcijos įrodymas ir nėra paruoštas komerciniam naudojimui. Pavyzdžiui, antrasis katalizatorius linkęs sugesti. Tačiau Schrockas sako, kad ši problema turėtų būti išspręsta: teoriškai įmanoma, kad tai gali tapti praktiška. Parašiau el. laišką Alanui Goldmanui ir pasakiau: „Žiūrėk, mes turime daug katalizatorių ir galiu galvoti apie kai kuriuos dalykus, kurie galėtų būti termiškai stabilesni. juos išbandyti.
Taip pat gali būti įmanoma pagaminti katalizatorius, kuriems regeneruoti naudojami produktai iš pirmosios reakcijos. Tada katalizatorius nemirtų, ir jūs iš tikrųjų galėtumėte palaikyti reakciją, sako Schrock.
Vilties puslapio paveikslėlį suteikė Josephas Blumbergas. Antraštė: Doktorantūros daktarė Ritu Ahuja demonstruoja katalizatoriaus medžiagą absolventei Elizabeth Pelczar ir profesoriui Alanui Goldmanui.