2026-04-11 13:40:49
5840
據國外網站報道,聖巴巴拉加州大學(UCSB)的一個研究小組已經探索出一種新的甲烷製取氫氣的方法,該方法較此前的技術成本更加低廉,同時也可以防止溫室氣體(例如二氧化碳)的生成。該技術報告以“金屬催化劑催化甲烷直接轉化為氫氣和碳”為題發表在“科學”雜誌上。

甲烷比二氧化碳溫室效應更加明顯,捕集和減少甲烷氣體的排放是眾多研究努力的目標。
蒸汽甲烷重整技術(SMR)已經實現商業化幾十年了,是目前商業生產氫氣最常見的方法之一。然而,研究人員指出,SMR技術會消耗大量的能量,並且必然會產生二氧化碳,而二氧化碳通常會直接排放到大氣中。SMR工藝的運行成本以及潛在的碳排放稅和碳封存的額外成本使得SMR氫氣生產成本大幅上升,特別是燃料電池車所需氫氣的小規模生產過程中。
UCSB團隊在理論化學家Horia Metiu教授和McFarland教授之間就天然氣催化轉化方法進行了長期合作。與化學工程教授Michael Gordon一起,他們開始研究使用熔融金屬和熔融鹽作為全新的催化體係。Metiu教jiao授shou的de理li論lun工gong作zuo表biao明ming,熔rong融rong合he金jin中zhong的de不bu同tong金jin屬shu組zu合he可ke能neng增zeng強qiang其qi催cui化hua活huo性xing,將jiang甲jia烷wan轉zhuan化hua成cheng氫qing氣qi和he固gu態tai碳tan。研yan究jiu人ren員yuan已yi經jing開kai發fa出chu一yi種zhong單dan步bu方fang法fa,通tong過guo該gai方fang法fa可ke以yi將jiang甲jia烷wan轉zhuan化hua為wei氫qing氣qi,比bi傳chuan統tong的deSMR方fang法fa更geng簡jian單dan,更geng便bian宜yi,並bing且qie副fu產chan物wu為wei方fang便bian儲chu存cun的de固gu態tai碳tan。將jiang甲jia烷wan氣qi體ti引yin入ru裝zhuang有you催cui化hua活huo性xing的de熔rong融rong金jin屬shu反fan應ying器qi的de底di部bu。隨sui著zhe氣qi泡pao的de升sheng高gao,甲jia烷wan分fen子zi容rong器qi壁bi上shang催cui化hua劑ji接jie觸chu,形xing成cheng碳tan和he氫qing氣qi。當dang到dao甲jia烷wan氣qi泡pao到dao達da容rong器qi頂ding部bu時shi,它ta已yi經jing分fen解jie成cheng氫qing氣qi,並bing從cong反fan應ying堆dui頂ding部bu釋shi放fang出chu來lai。漂piao浮fu在zai液ye態tai金jin屬shu頂ding部bu的de碳tan固gu體ti也ye可ke以yi方fang便bian分fen離li出chu去qu。與yu依yi靠kao固gu體ti表biao麵mian上shang發fa生sheng的de反fan應ying的de常chang規gui方fang法fa相xiang比bi,熔rong融rong金jin屬shu合he金jin表biao麵mian不bu會hui因yin碳tan的de積ji聚ju而er失shi活huo,並bing且qie可ke以yi無wu限xian期qi地di重zhong複fu使shi用yong。及ji時shi將jiang反fan應ying生sheng成cheng物wu中zhong從cong反fan應ying體ti係xi中zhong分fen離li出chu來lai,可ke以yi促cu進jin反fan應ying正zheng向xiang進jin行xing,這zhe個ge過guo程cheng原yuan則ze上shang可ke以yi在zai高gao壓ya下xia運yun行xing,使shi得de甲jia烷wan的de轉zhuan化hua率lv很hen高gao。