Eenvoudigere, goedkopere manier om vloeibare methanolbrandstof te maken met CO2 en zonlicht

Anonim

Eenvoudigere, goedkopere manier om vloeibare methanolbrandstof te maken met CO2 en zonlicht

Milieu

Francis X Govers III

8 april 2013

3 afbeeldingen

Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Arlington hebben een nieuw middel ontwikkeld om methanol te maken uit zonlicht en CO2 (Foto: Shutterstock)

De meeste voorgaande methoden voor het produceren van methanol uit koolstofdioxide hebben veel elektriciteit, hoge drukken en hoge temperaturen met zich meegebracht en toxische chemicaliën of zeldzame aarde-elementen zoals cadmium of tellurium gebruikt. Een team van onderzoekers van de Universiteit van Texas in Arlington (UTA) heeft een nieuwe methode ontwikkeld waarvan zij beweren dat deze veiliger, goedkoper en eenvoudiger is dan de huidige aanpak en kan worden opgeschaald naar een industriële schaal om een ​​deel van de CO2-uitstoot van elektrische apparaten mogelijk te maken. krachtcentrales worden opgevangen en omgezet in een bruikbare brandstof.

De eenvoudigste alcoholmoleculen (en giftig voor de mens), methanol (CH30H) kunnen worden omgezet in een vorm van biodiesel en worden verbrand in motoren. Het is ook een belangrijke chemische stof in de productie van kunststoffen, kleefstoffen en oplosmiddelen.

In een interview met Gizmag, Dr Krishnan Rajeshwar, een vooraanstaand professor in de chemie en biochemie en mede-oprichter van het Center for Renewable Energy, Science & Technology, CREST, op UT Arlington, beschreef het nieuwe methanol productieproces ontwikkeld door zijn team als een foto-elektrochemische versie van fotosynthese die voorkomt in planten.

Het hart van deze techniek maakt gebruik van een thermisch proces om koperoxide (CuO) nanodraden met een andere vorm van koperoxide (Cu2O) te bedekken en deze onder te dompelen in een oplossing die rijk is aan koolstofdioxide. De hybride nanorod-arrays van CuO-Cu2O werden vervolgens onderworpen aan zonlicht - of gesimuleerd zonlicht in het laboratorium - om een ​​chemische reactie te veroorzaken en vloeibare methanol te produceren. Het team zegt dat de experimenten methanol met een elektrochemische efficiëntie van 95 procent genereerden en vermeden de overmatige energie-input, ook bekend als overpotentiaal, van andere methoden.

Op de vraag of dit proces zou kunnen worden gebruikt om brandstof te creëren voor afgelegen locaties in Alaska en Canada, ver van pijpleidingen en wegen, dacht Dr. Rajeshwar dat het zou kunnen worden gecombineerd met de output van generatoren die elektriciteit maken, waardoor de CO2-afvalgasvervuiling wordt hersteld om te produceren nuttige brandstof.

De experimenten van het team werden op een zeer kleine schaal gedaan, maar het UTA-team verzamelt nu geld om door te gaan met het opschalen van het proces als onderdeel van hun zoektocht naar het maken van commerciële producten uit hun onderzoek. "We hopen dat de oplossingen in het lab nog maar het begin zijn", zei Carolyn Cason, VP voor onderzoek aan de universiteit.

"Zolang we fossiele brandstoffen gebruiken, hebben we de vraag wat we moeten doen met de koolstofdioxide", voegde Rajeshwar toe. "Een aantrekkelijke optie zou zijn om broeikasgassen om te zetten in vloeibare brandstof. Dat is de optie met toegevoegde waarde. "

Het UTA-team, waaronder ook Ghazaleh Ghadimkhani, Norma Tacconi, Wilaiwan Chanmanee en Csaba Janaky, publiceerden onlangs hun bevindingen in het nummer van Chemical and Engineering News van 21 januari 2013.

Bron: UT Arlington

Nanodraden van koperoxide vormen het hart van de nieuwe methanolproductiemethode

Een illustratie van de reactie die methanol uit CO2 produceert

Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Arlington hebben een nieuw middel ontwikkeld om methanol te maken uit zonlicht en CO2 (Foto: Shutterstock)