Ви благодариме што ја посетивте Nature.com. Верзијата на прелистувачот што ја користите има ограничена CSS поддршка. За најдобри резултати, препорачуваме да користите понова верзија на вашиот прелистувач (или да го исклучите режимот на компатибилност во Internet Explorer). Во меѓувреме, за да обезбедиме континуирана поддршка, ја прикажуваме страницата без стилизирање или JavaScript.
Сега, пишувајќи во списанието Joule, Унг Ли и неговите колеги објавуваат студија за пилот-постројка за хидрогенизација на јаглерод диоксид за производство на мравја киселина (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01 ). 003;2024). Оваа студија ја демонстрира оптимизацијата на неколку клучни елементи од процесот на производство. На ниво на реактор, разгледувањето на клучните својства на катализаторот, како што се каталитичката ефикасност, морфологијата, растворливоста во вода, термичката стабилност и достапноста на ресурси во голем обем, може да помогне во подобрувањето на перформансите на реакторот, а воедно да се одржат ниски потребните количини на суровина. Тука, авторите користеле катализатор од рутениум (Ru) потпрен на мешана ковалентна триазин бипиридил-терефталонитрилна рамка (наречена Ru/bpyTNCTF). Тие го оптимизираа изборот на соодветни амински парови за ефикасно зафаќање и конверзија на CO2, избирајќи N-метилпиролидин (NMPI) како реактивен амин за зафаќање на CO2 и поттикнување на реакцијата на хидрогенизација за да се формира формат, и N-бутил-N-имидазол (NBIM) за да служи како реактивен амин. Откако го изолираа аминот, форматот може да се изолира за понатамошно производство на FA преку формирање на транс-адукт. Покрај тоа, тие ги подобрија условите за работа на реакторот во однос на температурата, притисокот и односот H2/CO2 за да се максимизира конверзијата на CO2. Во однос на дизајнот на процесот, тие развија уред кој се состои од реактор со капкачки слој и три колони за континуирана дестилација. Резидуалниот бикарбонат се дестилира во првата колона; NBIM се подготвува со формирање на транс-адукт во втората колона; производот на FA се добива во третата колона; Изборот на материјал за реакторот и кулата беше исто така внимателно разгледан, при што за повеќето компоненти беше избран не'рѓосувачки челик (SUS316L), а за третата кула беше избран комерцијален материјал на база на циркониум (Zr702) за да се намали корозијата на реакторот поради неговата отпорност на корозија на склопот на горивото, а цената е релативно ниска.
По внимателно оптимизирање на процесот на производство - избор на идеална суровина, дизајнирање на реактор со капкачки слој и три колони за континуирана дестилација, внимателно избирање на материјали за телото на колоната и внатрешното пакување за намалување на корозијата и фино подесување на условите за работа на реакторот - авторите демонстрираат дека е изградена пилот-централа со дневен капацитет од 10 кг склоп на гориво способна да одржува стабилно работење повеќе од 100 часа. Преку внимателна анализа на изводливоста и животниот циклус, пилот-централата ги намали трошоците за 37% и потенцијалот за глобално затоплување за 42% во споредба со традиционалните процеси на производство на склопови на гориво. Покрај тоа, вкупната ефикасност на процесот достигнува 21%, а неговата енергетска ефикасност е споредлива со онаа на возилата со горивни ќелии напојувани со водород.
Qiao, M. Пилот-производство на мравја киселина од хидрогенизиран јаглерод диоксид. Nature Chemical Engineering 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2