Химики получили рекордное количество метанола из метана электрохимическим методом
Химики разработали условия для получения рекордно большого количества метанола из метана электрохимическим методом при комнатной температуре. Для этого они испытали 12 электродов на основе оксидов переходных металлов, варьируя pH и потенциал. Биметаллическая система из оксидов титана и меди позволила получить шестипроцентную эффективность по выработке метанола из метана. В будущем подобные методы позволят перерабатывать сланцевый газ и биогаз, говорится в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Одним из самых многообещающих способов связывания и обработки сланцевых газов и биогаза считается электрохимическое окисление метана в водной среде. Но известные на сегодняшний день катализаторы не обладают достаточной активностью и селективностью. Поэтому пока что этот метод не применяется в промышленности.
Сейчас основная масса богатого метаном сырья сжигается для получения электричества или для обогрева жилых и офисных построек. Это приводит к выбросу примерно одной гигатонны углекислого газа в окружающую среду каждый год. Помимо этого метан часто применяется для синтеза метанола с помощью паровой конверсии в присутствии водяного пара. Проблемы таких процессов — это чаще всего отравление катализатора и большая затрата энергии на нагрев и повышенное давление.
Электрохимический путь гораздо лучше подходит для переработки метана из природных источников, но основные проблемы этого способа: высокая энергия С-Н связи, низкая растворимость метана в воде в стандартных условиях, а также конкурирующая реакция выделения кислорода из воды. К тому же механизм реакции электролиза метана до сих пор остается непонятным. Поэтому объяснение этого механизма и разработка наиболее эффективного катализатора являются одной из приоритетных задач современной энергетики.