莫纳什大学合作制造净零液体燃料

  • 2021-10-11 18:29:30
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莫纳什大学和北海道大学的研究人员开发了一种将二氧化碳转化为柴油燃料的方法,有可能生产出一种更可持续地为汽车提供动力的净零液体燃料替代品。

当二氧化碳 (CO2) 被添加到燃料生产的制造过程中时,它有能力生产减少或逆转净 CO2 排放的燃料。当该过程所需的氢气通过太阳能水电解供应时,整个过程变得完全可再生。结果是净零碳排放燃料产品。

向 100% 可再生能源的过渡对于减少上个世纪使用化石燃料造成的温室气体排放至关重要。该研究最近发表在《能源化学杂志》上,提供了一种可应用于世界任何地方的柴油燃料替代品。

OME(甲醛醚)是几种燃料替代品之一,因其净零碳排放特性而备受关注。

“OME 是一种混合柴油或替代燃料,据我们所知,在世界任何地方,我们都报告了其最高产量,”莫纳什大学化学与生物工程系主要作者、副教授 Akshat Tanksale 说。

“当与绿色氢结合使用时,我们提出的制造方法可以提供净零液体燃料。”

二甲氧基甲烷 (DMM) 是一种柴油混合燃料,也是 OME 的最简单形式,由于其独特的燃料特性,目前正受到高度关注。在商业上,它可以通过甲醇氧化制备甲醛,然后与甲醇偶联的两步过程来生产。然而,目前甲醇和甲醛都是由天然气生产的。

Monash 的方法使用二氧化碳、氢气和甲醇作为原料,在单个反应器中生产 DMM。该团队开发了一种基于钌纳米颗粒的新型催化剂,使这种反应成为可能。

另一个优点是,该反应在比传统甲醇和甲醛生产方法低得多的温度下进行,从而显着提高了能源效率。

莫纳什的工程师们还在研究一种从二氧化碳和氢气中合成甲醇的方法,从而使碳循环仅适用于可再生能源。

北海道大学催化研究所的 Abhijit Shrotri 博士说:“将废弃的二氧化碳回收到 OME 是一种生产碳足迹显着降低的燃料的有前途的方法。”

“我们很高兴能与莫纳什的团队合作,进一步了解催化剂在这项最先进的工作中的作用。”

该项目最近获得了印度印度斯坦石油公司 (HPCL) 对该催化剂工业化和扩大规模的进一步研究的资助。这项工作将使净零液体燃料更接近现实。

“将二氧化碳转化为燃料是未来实现净零排放的重要途径之一,研究人员正在探索这种转化的有效过程,”HPCL 的 G Valavarasu 博士说。

“我们目前专注于几种 CO2 转化技术,用于开发工业规模的催化剂和工艺。我们与莫纳什大学合作开发和扩大二氧化碳的 OME 生产肯定会有助于开发将二氧化碳转化为燃料的过程,这在当前气候下证明是必要的。”

博士生 Waqar Ahmad 博士说,在这项研究中,该团队开发了一种独特的孔结构来合成 DMM 等大分子。

“钌的粒径,以及催化剂的孔径和酸度,对于该反应的发生极为重要。通过精确控制这些参数,我们能够实现文献中报道的最高 DMM 产量。”

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