Долгими зимними вечерами ученые калифорнийского университета в ходе решения проблемы выбросов углекислого газа СО2 в атмосферу создали механизм, улавливающий газ и перерабатывающий его в полезные вещества.
Ранее ученым не удавалось стабильно преобразовывать СО2 в метанол из-за разрушения катализаторов при высоких температурах.
Хотя в результате реакции CO2 с газообразным водородом H2 может получиться метанол, метан CH4 или муравьиная кислота НСООН, наиболее привлекателен именно метанол из-за его использования в качестве альтернативного топлива, в топливных элементах, а также для хранения водорода.
Метанол довольно востребованный продукт из-за его применяемости, к примеру, для производства этилена и пропилена.
В настоящее время мировое производство метанола составляет около 70 млн т в год.
Ученые прибегли к помощи полимера полиамина, который работает при повышенных температурах. Им удалось создать высокоэффективную однородную каталитическую систему для производства СН3ОН из CO2 с помощью катализаторов пентаэтиленгексамин и Ru-MachoBH при температуре 125–165 °С в эфирном растворителе.
Простая перегонка из реакционной смеси доказывает простоту процесса.
Надежность каталитической системы была показана путем рециркуляции катализатора в течение 5 циклов работы без значительной потери активности. В этой реакции могут быть использованы различные источники CO2, включая воздух, несмотря на низкую в нем концентрацию СО2 (400 частей /1 000 000).
Авторам изобретения удалось превратить 79 % обработанного углекислого газа в метиловый спирт.
Исследователи уверены, что возможности такой системы достаточно обширны.
Посредством ее можно поддерживать уровень углекислого газа в атмосфере на безопасном уровне, что поможет снизить влияние на Землю парникового эффекта.
Кроме того, исследователи заявили о намерении создать аппарат для непрерывной переработки углекислого газа в метанол. Для этого им нужно снизить рабочую температуру катализатора и повысить его эффективность.