В ТюмГУ создали катализатор синтеза метана за счет излишков электроэнергии
Технологию производства метана из углекислого газа и водорода для использования излишков энергии электростанций в часы спада нагрузки улучшили за счет разработки специального катализатора ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ), 6 ноября сообщает пресс-служба университета.
Ученые ТюмГУ предложили использовать излишки энергии электростанций, образующиеся в ночное время за счет спада нагрузки, для производства метана из углекислого газа и разработали эффективный катализатор, который повышает выход конечного продукта и удешевляет его. В момент пиковых нагрузок этот метан может быть использован для генерации энергии.
Известная технология производства метана из углекислого газа состоит из двух стадий. На первой электроэнергия идет на электролиз воды для получения водорода, а на второй водород смешивают с углекислым газом для образования метана в ходе каталитической реакции.
Для этой стадии ученые ТюмГУ создали катализатор на основе стеклоткани, которую покрыли слоем диоксида кремния. Микроструктура ткани и химическая совместимость этих веществ позволила диоксиду кремния прочно укрепиться на основе, образовав стабильное покрытие. На нем равномерно распределили активное вещество, инициирующее реакцию синтеза метана, в качестве которого выбрали наночастицы никеля размером 20–30 нанометров.
Это покрытие увеличило суммарную поверхность стеклоткани и сделало ее более пористой, что увеличило взаимодействие катализатора с реагентами.
Диоксид кремния стабилизировал никелевые наночастицы, предотвратив их спекание и снижение активности. Получившийся в результате эффективный и стойкий катализатор значительно дешевле аналогов. Как отметил сотрудник Лаборатории теории и оптимизации химических и технологических процессов ТюмГУ Яков Михайлов, стеклоткань — дешевый и доступный материал, а равномерность нанесения частиц никеля сокращает требуемое их количество.
Технологию переработки углекислого газа в метан посредством катализатора на основе стеклоткани ученые ТюмГУ представили на международной научной конференции «Динамические процессы в каталитических структурах».
