Уксус может стать секретным ингредиентом в борьбе с климатическим кризисом

22 мая 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Лоретта Уайлд, Университет Монаша

Инженеры-химики из Университета Монаша разработали промышленный процесс производства уксусной кислоты, который использует избыток углекислого газа (CO2) в атмосфере и потенциально может привести к отрицательным выбросам углерода.

Уксусная кислота является важным химическим веществом, используемым в ряде промышленных процессов, и входит в состав бытового уксуса, виниловых красок и некоторых клеев. Мировая промышленная потребность в уксусной кислоте оценивается в 6,5 миллионов тонн в год.

Это первое в мире исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что уксусную кислоту можно производить из улавливаемого CO2 с использованием экономичного твердого катализатора вместо используемых в настоящее время жидких катализаторов на основе родия или иридия.

Жидкие катализаторы требуют дополнительных процессов разделения и очистки. Использование твердого катализатора, изготовленного методом производства, не требующим дальнейшей обработки, также снижает выбросы.

Ведущий исследователь, доцент Акшат Танксейл сказал, что исследование может стать широко распространенной практикой в ​​промышленности. «CO2 слишком много содержится в атмосфере и является основной причиной глобального потепления и изменения климата. Даже если бы мы остановили все промышленные выбросы сегодня, мы бы продолжали наблюдать негативные последствия глобального потепления в течение, по крайней мере, тысячи лет, пока природа медленно балансирует. избыток CO2», — сказал профессор Танксейл.

«Существует острая необходимость активно удалять CO2 из атмосферы и превращать его в продукты, которые не выбрасывают уловленный CO2 обратно в атмосферу. Наша команда сосредоточена на создании нового промышленно значимого метода, который может быть применен в больших масштабах. необходимо стимулировать отрицательные выбросы».

Исследовательская группа сначала создала класс материала, названный металлоорганическим каркасом (MOF), который представляет собой высококристаллическое вещество, состоящее из повторяющихся единиц атомов железа, соединенных органическими мостиками.

Затем они нагрели MOF в контролируемой среде, чтобы разрушить эти мосты, позволив атомам железа собраться вместе и сформировать частицы размером в несколько нанометров.

Эти наночастицы железа внедрены в пористый углеродный слой, что делает их высокоактивными, оставаясь при этом стабильными в суровых условиях реакции. Впервые сообщалось о катализаторе на основе железа для производства уксусной кислоты.

С промышленной точки зрения новый процесс будет более эффективным и экономически выгодным. С экологической точки зрения исследование дает возможность значительно улучшить текущие производственные процессы, которые загрязняют окружающую среду.

Это означает решение, позволяющее замедлить или потенциально обратить вспять изменение климата, одновременно обеспечивая экономическую выгоду отрасли от продажи продуктов уксусной кислоты.

В настоящее время исследователи разрабатывают процесс коммерциализации в сотрудничестве со своими отраслевыми партнерами в рамках исследовательского центра Австралийского исследовательского совета (ARC) по использованию и переработке углерода.

Больше информации: Вакар Ахмад и др. Превращение CO2 в водной фазе в уксусную кислоту с помощью термически преобразованного катализатора MIL-88B, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38506-5

Информация журнала:Природные коммуникации