В работе, опубликованной в журнале Angewandte Chemie химии, они сообщают об очень уникальном плазменном процессе синтеза для прямой, активации с одним шагом углекислого газа и метана в более высокие жидкие виды топлива стоимости и химикаты (например, уксусная кислота, метанол, этанол и формальдегид) с высокой селективностью во внешних условиях (комнатная температура и атмосферное давление).Это – первый раз, когда этот процесс показали, поскольку это – значительная проблема непосредственно преобразовать эти две стабильных и инертных молекулы в жидкие виды топлива или химикаты, используя любого одноступенчатого обычный (например, катализ) процессы, обходящие высокую температуру, энергия интенсивный процесс производства синтетического газа и обработка синтетического газа высокого давления для химического синтеза.Синтез комнатной температуры с одним шагом жидких видов топлива и химикатов от прямого преобразования CO2 с CH4 был достигнут при помощи нового атмосферного давления нетепловой плазменный реактор с водным электродом и низким энергетическим входом.
Доктор Синь Ту, от Отдела Университета Электротехники и Электроники, сказал: «Эти результаты ясно показывают, что нетепловые plasmas предлагают многообещающее решение преодолеть термодинамический барьер для прямого преобразования CH4 и CO2 в диапазон стратегически важных химикатов платформы и синтетического топлива во внешних условиях. Введение катализатора в плазменный химический процесс, известный как плазменный катализ, могло настроить селективность целевых химикатов».
«Это – главная прогрессивная технология, у которой есть большой потенциал, чтобы поставить постепенно изменение в будущей активации метана, преобразовании CO2 и использовании и химическом аккумулировании энергии, которое имеет также огромное отношение к энергии & химической промышленности и могло помочь заняться проблемами глобального потепления и эффекта парникового газа».Метан и выделения углекислого газа считают парниковыми газами, которые способствуют глобальному потеплению и изменению климата.Чтобы заняться глобальными энергетическими проблемами, следующими из парниковых газов, новые и появляющиеся технологии разрабатываются в ускоряющемся темпе.Плазма, четвертое состояние вещества, электрически заряженная газовая смесь, предлагает обещание и привлекательную альтернативу для синтеза топлива и химикатов, обеспечивая уникальный способ позволить термодинамически неблагоприятным реакциям произойти во внешних условиях.
В нетепловом plasmas газовая температура остается низкой (как низко как комнатная температура), в то время как электроны очень энергичны с типичной электронной температурой 1-10 эВ, которая достаточна, чтобы активировать инертные молекулы (например, CO2, и CH4) представляют и производят множество химически реактивных разновидностей включая радикалов, взволнованные атомы, молекулы и ионы. Эти энергичные разновидности, которые произведены при относительно низкой температуре, способны к инициированию множества различных реакций.У плазменных систем есть гибкость, которая будет измерена вверх и вниз. Кроме того, высокий темп реакции и быстрое достижение устойчивого состояния в плазменном процессе позволяют быстрый запуск и закрытие плазменного процесса по сравнению с другими тепловыми процессами, который значительно уменьшает полные затраты энергии и предлагает многообещающий маршрут для плазменного процесса, приведенного в действие возобновляемой энергией (например, энергия ветра и солнечная энергия), чтобы действовать как эффективное химическое аккумулирование энергии локализованная или распределенная система.
Очень привлекательный процесс мог также предоставить многообещающее решение, чтобы закончить газ, вспыхивающий от нефтяных и газовых скважин до преобразования расширяющегося метана в ценные жидкие виды топлива и химикаты, которые могут быть легко сохранены и транспортированы. Приблизительно 3,5% (~150 миллиардов кубических метров газа) поставки природного газа в мире были расточительно сожжены или ‘зажжены’ в месторождениях нефти и газа, испустил больше чем 350 миллионов тонн CO2.