Bu süreç , petrol sahalarında ki karbon emisyonlarını azaltabilir, ancak şeytan ayrıntıda gizli
Metanın sadece su kullanılarak metanole dönüştürmenin yeni bir yolu, petrol alanlarında gaz alevlenmesini sona erdirerek karbon emisyonlarını önemli ölçüde azaltmaya yardımcı olabilir ve aynı zamanda yararlı kimyasal bir besleme stoğu oluşturabilir. Bununla birlikte, ayrıntılar hala belirsizliğini koruyor ve araştırmacılar, sürecin endüstriyel uygulanabilirliğini sağlamak için çok daha fazla çalışmanın gerekli olduğunu belirtiyorlar.
Metanol, endüstriyel kimyasalların değerli bir kaynağıdır ve her yıl dünya çapında 30 milyon tondan fazla tüketilmektedir. Metanın metanole doğrudan oksidasyonu bu nedenle son derece çekici endüstriyel bir prosestir. Bununla birlikte, ticari metanol üretimi hali hazırda metanın sentetik gaza ( CO ve H gazlarının karışımı olan bir gaz ) için endotermik olarak dönüştürülmesini gerektirir ve bu daha sonra metanol haline dönüştürülür. Bu sadece büyük tesislerde uygulanabilir, bu nedenle uzaktan yağ emme tesisleri genellikle farklı proseslerde açığa çıkan metan gazını yakıyor. 2011 Dünya Bankası raporunda küresel karbon dioksit emisyonlarının % 1.2’sinden sorumlu olduğu belirtiliyor.
Yeni araştırmada, İsviçre’deki Paul Scherrer Enstitüsündeki Jeroen van Bokhoven ve meslektaşları, piyasada bulunan zeolit sodyum mordenit üzerinden bakır nitrat solüsyonu aktararak üretilen bir zeoliti kullanarak kimyasal bir döngü oluşturdular , böylece sodyum iyonlarının bakır iyonları ile yer değiştirmesini sağladılar . Zeoliti kurutup kalsine ettikten sonra, araştırmacılar zeolite metan gazı pompaladılar . Metanın çoğunun metanole oksitlendiğini keşfettiler – spektroskopik araştırmacılar zeolitte bulunan iki değerlikli bakırının okso alanlarının bu reaksiyondan sorumlu olduğunu ileri sürdüler. Bu alanlar işlem sırasında monovalent bakır alanlarına indirgenmiştir. Bununla birlikte, araştırmacılar, bu alanların bir kısmının, zeolitin 400 ° C’ye ısıtılması ve su buharı geçirilmesi ile yeniden oksitlenebileceğini keşfetmişlerdir. Oksijenle zenginleştirilmiş suyla yapılan deneyler, su buharının zeolitin içindeki hidrojen ve oksijene ayrıldığını ve oksijenin zeolitin aktif bölgelerini yenilediğini göstermektedir.
Bununla birlikte, metan ve suyun, metanol ve hidrojen üretmek için reaksiyon vermeleri termodinamik olarak mümkün değildir, çünkü ürünlerin Gibbs enerjisi reaktanlardan daha yüksektir. Ancak araştırmacılar, genel tepkime kendiliğinden oluşmadığından bunun bir önemi olmadığını iddia ediyor. Bunun yerine, aktif iki değerlikli bakır alanlarının geri kazanılmasının, su moleküllerinin endotermik desorpsiyonunu gerektirdiğini iddia ediyorlar.bu da sisteme enerji verilmesini gerektiriyor. Yeniden aktive edilen zeolit aslında metanolün için çok daha yüksek seçicilik gösterdiği görüldü.
Araştırmaya dahil olmayan Belçika’daki Leuven Üniversitesi’nden Robert Schoonheydt, gazetede sunulan teorinin ‘büyük ölçüde varsayımsal’ olduğunu söylemesine karşın metandan metanole dönüşüm prosesinde, suyun bir oksidan gibi davranmasından etkilendiğini belirtti. Çünkü zeolitte bulunan bakır aktif alanlarının tam yapısı henüz anlaşılamamıştır. Reaksiyonun şu anda endüstriyel açıdan uygulanabilir olmaktan uzak olduğunu araştırmacılar kabul ediyor ve reaksiyon mekanizmasını daha ayrıntılı olarak incelemek, tepkime hızlarını optimize etmek ve süreci ölçeklendirme fizibilitesine bakmak istiyorlar.
Kaynak : chemistryworld.com