Химик нашел решение газовой проблемы [ Редагувати ]
Новый процесс может снизить стоимость ключевого сырья для химической промышленности. Он помогает превращать природный газ в синтетический - смесь моноксида углерода с водородом. Синтетический газ легко превращается в метанол и другое жидкое топливо. Входящий в его состав водород тоже может использоваться как топливо. Нефтехимические предприятия сейчас производят большие количества синтетического газа, в основном дорогостоящим способом перегонки с паром, требующим огромного количества энергии.
Чу-Шен Чень из Китайского университета науки и технологии и его коллеги усовершенствовали основной альтернативный метод, называемый частичным окислением метана. Это неполное сжигание метана в чистом кислороде. Чистый кислород достаточно дорог, поэтому ученые давно пытаются использовать вместо него воздух. Но в таком случае часть азота превращается в очень вредные оксиды, загрязняющие атмосферу. Один из способов разрешения этой проблемы - использование мембраны, которая пропускает кислород, но оставляет азот. Однако достаточно сложно найти материал для изготовления такой мембраны, который бы оставался стабильным при контакте с воздухом в условиях относительно высоких температур, необходимых для производства синтетического газа.
Именно эту проблему помогли решить Чень и его коллеги. В разработанном ими двухэтапном процессе метан проходит по трубе, стенки которой на некотором уровне сделаны из кислородопроницаемой мембраны. Эта мембрана керамическая - состоит из смеси различных металлов и кислорода. Кислород, взятый из воздуха, находящегося за пределами трубы, проникает внутрь, где сжигает метан, превращая его в углекислый газ и воду. Эта смесь вместе с несгоревшим метаном проходит дальше по трубе к горячему катализатору, превращающему смесь в синтетический газ.
