أنجز معهد شانشي للكيماويات الفحمية تجربة صناعية باستخدام أنبوب واحد لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول عبر عملية الهيدروجينة
Thread Content
أنجز معهد شانشي للكيماويات الفحمية تجربة صناعية باستخدام أنبوب واحد لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول. المؤلف/المصدر: تاريخ: 2016-06-02، عدد المشاهدات: 105. في الآونة الأخيرة، حقق معهد شانشي للكيماويات الفحمية تقدمًا في مجال تقنية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول عبر عملية الهيدروجينة. أنجز فريق البحث بقيادة الباحث المساعد تشاو نينغ، بالتعاون الوثيق مع مجموعات البحث داخل المعهد، تجربة صناعية باستخدام أنبوب واحد لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول، كما تمكنوا من تحقيق تشغيل مستقر، مما يمثل خطوة مهمة نحو تطبيق هذه التقنية على نطاق صناعي. الميثانول هو أحد أهم المواد الخام الأساسية في الصناعة الكيميائية، حيث يُستخدم بشكل رئيسي في إنتاج منتجات كيميائية مثل الفورمالديهايد والديميثيل إيثر وحمض الخليك. كما يمكن استخدامه في إنتاج الهيدروكربونات المشبعة مثل الإيثيلين والبروبيلين، بالإضافة إلى الهيدروكربونات غير المشبعة مثل البنزين والتولوين والكسيлен، مما يساعد في تقليل الاعتماد على موارد النفط. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر الميثانول أيضًا مصدر طاقة نظيف، ويمكن استخدامه كوقود في المحركات الاحتراقية أو خلايا الوقود. يساعد استغلال موارد الكربون والأكسجين الموجودة في ثاني أكسيد الكربون، من خلال عملية الهدرجة لتصنيع الميثانول، في تحقيق إعادة استخدام موارد الكربون وتقليل الاعتماد على الموارد الأحفورية، كما يخفف من العبء على البيئة. نظرًا لصعوبة تنشيط ثاني أكسيد الكربون، فإن تطوير محفزات فعالة يُعد من المحاور الرئيسية في الأبحاث الرامية إلى تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول عبر عملية الهدرجة. من خلال سنوات من البحث المنهجي، حققت مجموعة البحث فهمًا عميقًا لمجالات متعددة مثل تصميم وتحضير المحفزات القائمة على النحاس، والعلاقة بين بنية المحفز وأدائه، وعمليات التفاعل، وتنشيط ثاني أكسيد الكربون، وآليات تفاعلات الهدرجة. تشير نتائج الدراسة إلى أن معدل تحويل ثاني أكسيد الكربون يرتبط بمساحة سطح النحاس، بينما يرتبط انتقائية المنتج المرغوب فيه وهو الميثانول بالمواقع القاعدية القوية على سطح العامل المساعد، بالإضافة إلى أنواع النحاس ذات الحالة الكيميائية الخاصة (Cuα+). نُشرت نتائج البحث في مجلات أكاديمية ذات مستوى عالٍ (J. of Catal., 2013, 298: 51-60؛ Appl. Catal. A: General, 2013, 468: 442-452؛ J. of CO2 Utiliz., 2013, 2: 16-23؛ Catal. Sci. & Tech., 2012, 2(7): 1447-1454؛ 2015, 5, 4365-4377؛ Catal. Today, 2012, 194(1): 9-15؛ Catal. Comm., 2014, 50, 78-82؛ RSC Advances, 2014, 4, 48888-48896؛ J. of Power Sources, 2014, 251, 113-121؛ Catalysis Letters, 2015, 145, 1177-1185؛ Appl. Catal. B, 2016, 191, 8-17). على هذا الأساس، طورت مجموعة البحث محفزًا قائمًا على النحاس يتمتع بحقوق ملكية فكرية مستقلة، وقد تم منح **براءتي اختراع (201310175806.X، 201410001618.X)، كما تم تحقيق التوسع في إنتاج هذا المحفز. أظهرت نتائج التجارب على الأنابيب الصناعية الفردية أن أداء الحفاز وصل إلى مستوى متقدم على المستوى المحلي. حظي هذا المشروع بدعم من مشروع البحث العلمي الرئيسي المتعلق بالفحم في مقاطعة شانشي، وصندوق العلوم الطبيعية، وخطة الدعم العلمي والتكنولوجي.
إذا كان الأمر حقيقيًا، فنأمل في تحويله إلى منتج صناعي في أسرع وقت ممكن
تكلفة إنتاج الهيدروجين مشكلة، والمفتاح يكمن في إيجاد مصادر للهيدروجين وخفض تكلفته، وهناك حاجة إلى تعاون لحل ذلك
إن تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول هو اتجاه جيد، لكن يجب حل مشكلة الهيدروجين الرخيص؛ فبدون الهيدروجين الرخيص، يظل الأمر مجرد تقنية، كما أن نسبة الماء في الميثانول الناتج مرتفعة، واستهلاك الطاقة في عملية التقطير كبير أيضًا.
يجب اختبار درجة الحرارة، والضغط، وسرعة التدفق، ونشاط المادة الوسيطة، ومقاومتها. في الوقت الحالي، يعتبر تحويل ثاني أكسيد الكربون أيضًا موضوعًا شائعًا. هناك أيضًا وسائط للأكاديمية الجنوبية الغربية.