碳捕获:化工行业脱碳

化工行业被认为是最大的消费者的石油和天然气。因此,减少温室气体排放的规模,特别是有限公司₂化学工业是一个高优先级。

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此外,发展中一般为二氧化碳释放和缓解策略设法捕捉最丰富的温室气体是重要的为了接近实现电流零目标到2050年。

研究人员西北大学(ν)与国际伙伴合作设法捕获碳和一氧化碳产生醋酸。

最近,研究小组发表了他们的研究结果揭示小说的形式的创新突破催化剂开发的ν泰德•萨金特教授的实验室。这一发现可能会产生更大的兴趣碳捕获和储存技术在化工生产过程。

碳捕获是可行的今天从技术的观点,但尚未从经济的观点…通过电化学将捕捉到的碳转化为产品建立市场,我们提供新的途径来改善这些经济学,以及一个更可持续的来源我们仍然需要的工业化学品。

泰德·萨金特教授,西北大学

乙酸:家居产品

大多数人都熟悉醋酸,因为它是家庭醋的主要成分之一,但这只占一小部分的使用。醋酸发酵过程的副产品,在各种情况下使用,包括医学应用、照相化学,酯生产、清洁产品、油墨、油漆、等,和作为溶剂。

醋酸醋需要通过发酵生物来源,因为它是被人类…但是大约90%的醋酸市场为原料生产油漆、涂料、粘合剂和其他产品。在这种规模的生产主要是由甲醇,来自化石燃料。

约书亚威克斯,多伦多大学电子与计算机工程系

ν团队透露,在传统的醋酸生产工艺,每公斤从甲醇1.6千克的二氧化碳排放₂到大气中。¹各种有用的应用程序和高额的年度市场价值,确保climate-compatible醋酸生产应是优先考虑的事情。

另类的挑战两步过程

替代生产醋酸的方法需要一个两步的过程:首先,捕获有限公司₂引入一个电解槽,它通过与水反应和电子生成气体一氧化碳(CO)。

CO气体然后引入第二个电解槽与额外的催化剂,然后转换成各种不同的含有两个或两个以上碳原子的分子。面临的真正的挑战在这两步的过程是选择性的。

大部分的催化剂用于第二步促进多个同时反应,从而导致不同的碳产品,很难分离和净化。我们试图做的是设置条件,支持一个产品最重要的是别人。

约书亚威克斯,多伦多大学电子与计算机工程系

为了解决这个问题,团队证明,与其他传统催化剂相比,大大减少了铜(1%左右)小说中催化剂有利于醋酸的生产。

团队还显示,通过增加压力(10大气压),他们可以打破效率记录。团队声称,感应电的效率为91%。¹简单来说,这意味着91 100电子通过电解槽所需的最终产品的一部分,即。醋酸。

以及异常水平的效率和有效性,该小组还证明了新型催化剂是非常稳定的,没有功能经过长时间的使用条款。

虽然有些方法的团队似乎特别的应用和行业标准,他们展示创意创新会导致改善化工行业提高气候兼容。

在某种程度上,我们会有脱碳化工的所有元素,所以不同的路径我们必须有用的产品,无论它是乙醇,丙烯或醋酸,越好。

约书亚威克斯,多伦多大学电子与计算机工程系

工作的全部结果和讨论最近发表在《华尔街日报》自然。

引用和进一步阅读

1. 雷诺兹,w (2023)新的催化剂将二氧化碳转化为可持续的副产品,记者——西北大学。可以在:https://news.northwestern.edu/stories/2023/05/catalyst-transforms-carbon-dioxide/?fj=1
2. 金,J。et al。(2023)“约束C2吸附取向使co-to-acetate电解还原,”自然(预印本)。可以在:https://doi.org/10.1038/s41586 - 023 - 05918 - 8

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