«Это большая проблема, потому что вы не только тратите впустую энергию, но и производите CO2», — говорит Су Ха, доцент кафедры химической инженерии Вашингтонского университета и директор O.H. Реог Лаборатория нефтегазовых исследований. «Итак, вопрос: есть ли что-то, что вы можете сделать лучше этого?»Ха и МакИвен, доцент кафедры химической инженерии WSU, говорят, что у них есть решение: небольшой реактор, который недорого расщепляет воду и метан на окись углерода и водород, который можно использовать для производства энергии и промышленных товаров.
Они сообщают о своем открытии в журнале ACS Catalysis.Метан, основной компонент природного газа, часто является побочным продуктом бурения нефтяных скважин. Это также парниковый газ, который в течение столетия в 34 раза сильнее углекислого газа.Прокладка трубопровода из удаленных районов обходится дорого, поэтому энергетические компании сжигают около трети производимого ими газа в ярких факелах, которые можно увидеть из космоса.
Американские и российские исследователи в 2015 году заявили, что факелы вокруг планеты составляют 3,5 процента мирового потребления природного газа.Решение МакИвена и Ха включает разложение метана в полевых условиях.Обычно метан представляет собой настолько прочно связанную молекулу, что для ее разрушения требуется много воды и температура около 1800 F. Но МакИвен и Ха обнаружили, что они могут использовать гораздо более низкие рабочие температуры и недорогой никелевый катализатор в присутствии электрическое поле для ориентации метана и воды таким образом, чтобы облегчить их разрушение.«Это похоже на кодовый замок», — сказал Ха. «Когда вы применяете правильную комбинацию, когда вы прикладываете электрическое поле с правильной силой и правильным направлением, это похоже на то, что вы прикладываете комбинацию к замку и щелкаете, он открывается».
В конце процесса исследователи получают окись углерода и водород, составляющие синтез-газа или синтетический газ. Продукт можно использовать для производства бензина, или реактор может быть присоединен к топливным элементам, которые преобразуют и хранят энергию в виде электричества.
«Идея состоит в том, чтобы иметь что-то, что лучше подходит для этих отдаленных районов, чем крупномасштабный реактор», — сказал МакИвен.