Газ силен в нагревании отечественных строений, но это не так отлично в заправке отечественных машин — по крайней мере, еще. Исследователи в Соединенных Штатах нашли новый и более действенный способ для преобразования основных компонентов в природном газе в жидкости, которые могут быть потом очищены либо в неспециализированные товарные химикаты либо в горючее. Работа открывает дверь в перемещение нефти с богатым природным газом — и сокращение обоих зависимости общества и выбросов углерода от нефти в ходе.В течение последних нескольких лет США и другие государства подверглись энергетической революции, потому, что новые процесс и методы тренировки, названный гидроразрывом, разрешили возвратить огромное количество газа.
Сейчас, большинство того газа сожжена, либо для нагревания домов либо приводить в воздействие генерирующие электричество турбины. Но химические компании также продолжительно имели разработку для преобразования первичных углеводородов в природном газе — метана, этана, и пропана — в alcohols, жидкие исходные материалы для пластмасс, других предметов и топлива потребления, сделанных грузом поезда. Но эта разработка ни при каких обстоятельствах не принималась в широком масштабе, в силу того, что она требует сложных и дорогих химических фабрик, которые должны действующий при температурах, больше, чем 800°C для исполнения преобразования. Преобразование нефти в те предметы потребления всегда было более недорогим, что есть, по какой причине мы стали так зависящими от нефти.
Два десятилетия назад Рой Периана, химик в НИИ Scripps в Юпитере, Флорида, начал искать железные катализаторы, которые имели возможность преобразовать газ в alcohols при более низких температурах. Он знал, что должен был отыскать металлы, которые были ловки при разрывании углеродно-водородных связей, которые являются в базе метана, этана, и пропана, маленьких углеводородов, известных как алканы, и потом додают в атомах кислорода, которые преобразовали бы алканы в alcohols.
Но все катализаторы, которые он нашёл — включая платину, иридий и родий — являются редкими и дорогими, и способ ни при каких обстоятельствах не коммерциализировался.Периана говорит, что то, что он не ценил сейчас, было то, что, чтобы быть добрым катализатором, металлы должны сделать другую работу в дополнение к преобразованию связей C-H в связи C-O.
Исходя из этого в реакторе, эти катализаторы окружены растворимыми молекулами. Так, перед тем как металл может порвать сообщение алкана, алкан обязан сперва подтолкнуть растворимую молекулу в стороне.
Оказывается, что дорогие металлы, которые применял Периана, не так добры в той части процесса: Они требуют, чтобы избыточная энергия выдвинула растворимые молекулы из их среды. Бригада Периана осознала, что разная электронная структура более богатой “основной группы” металлы свидетельствует, что они не должны были бы платить эту энергичную цену, и, исходя из этого, имели возможность бы быть в состоянии выполнить C-H к преобразованию C-O более действенно.Это трудилось лучше, чем он ожидал, заявляет Периана.
В то время как он и его коллеги в Scripps и Университете Бригама Янга руководили реакцией метана с таллием — главным металлом группы — алканы выдвинули растворимые молекулы в стороне 22 порядка величины стремительнее чем тогда, когда реакцией руководили с иридием, уменьшая полную энергию, требуемую примерно одной третью, информируют они онлайн сейчас в Науке. Успех дал другие преимущества также. Реакция бежит в 180°C, и работы над всеми алканами в один момент, в отличие от стандартной разработки конверсии газа, трудящейся над лишь одной разновидностью алкана за один раз. Это имело возможность сделать его намного легче, и так возможно более недорогим, для постройки химических фабрик для преобразования газа в жидкости посредством нового подхода.
“Это – весьма новая обрабатываемая подробность, открывающая путь к обновлению газа к нужным химикатам с умеренными условиями и простыми материалами”, говорит Роберт Крэбтри, химик в Йельском университете. Но тот путь не совсем ясен все же, предостережения Периана.
Сейчас химия трудится одна партия за один раз. Для следования как промышленная разработка исследователи должны решить условия вынудить его трудиться над постоянной базой, говорит он. Если они делают, это может в один раз сделать более недорогим взять топливо и товарные химикаты от газа, чем от нефти.
И это было бы энергетической революцией вправду.