L'interesse di lunga data nella ricerca di modi efficienti per convertire il metano in metanolo è cresciuto negli ultimi anni a causa dell'abbondanza di metano presente nel gas naturale negli Stati Uniti.
Nella speranza di sfruttare nuove risorse energetiche, gli scienziati perseguono da tempo l'obiettivo di convertire direttamente il metano in un combustibile come il metanolo. Fino ad ora, questo processo ha richiesto temperature elevate, che sono costose da mantenere. Inoltre, il processo esistente per la produzione di metanolo dal metano è un processo in più fasi che non è né efficiente né economicamente fattibile per applicazioni su piccola scala.
I ricercatori dell'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), della Taft University e dell'Oak Ridge National Laboratory hanno collaborato per studiare il potenziale dei catalizzatori a base di rodio per questa trasformazione in condizioni più miti.
Gli scienziati hanno sviluppato un nuovo metodo per convertire il metano in metanolo utilizzando il rodio e hanno testato l'efficacia dei catalizzatori di rodio in varie condizioni. I catalizzatori prodotti da tecnologie relativamente semplici sono stati utilizzati per convertire meglio il metano in metanolo e acido acetico utilizzando ossigeno (O2) e monossido di carbonio (CO) in condizioni di temperatura mite.
Fino ad ora, la conversione diretta del metano in metanolo liquido è stato un problema irrisolto nella catalisi. Ma attraverso l'uso di varie strutture di test, tra cui Advanced Photon Source di Argonne, gli scienziati sono stati in grado di fornire nuove informazioni sulla struttura dei catalizzatori nobili su scala atomica. Si è scoperto che sono complessi di rodio dispersi atomicamente e non nanoparticelle, come si pensava in precedenza. Utilizzando questa conoscenza, gli scienziati sono stati in grado di eseguire il processo di conversione del metano in condizioni meno difficili.
Come risultato del loro lavoro, il team di ricerca ha suggerito che ulteriori ricerche e test illumineranno il meccanismo e i percorsi della reazione che saranno determinati dal nuovo catalizzatore per la conversione del metano.
Sebbene i risultati della ricerca siano lontani dalle applicazioni commerciali, potrebbero ispirare gli scienziati a cercare nuovi catalizzatori per la formazione di metano più efficienti.
Per riferimento, il metanolo è una materia prima chiave (precursore) per la produzione di una serie di sostanze chimiche che vengono poi utilizzate nella fabbricazione di prodotti come plastica, compensato e vernici. Il metanolo può anche essere utilizzato come carburante nei veicoli o riformato per produrre idrogeno puro per celle a combustibile.
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I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature.
Serg aquilone
