Превращение углекислого газа в ценный синтез-газ

28.05.2025

В современном мире борьба с углеродными выбросами становится одной из ключевых задач науки и промышленности. Одним из перспективных направлений является не просто улавливание углекислого газа (CO2), а его трансформация в полезные химические продукты. Китайские исследователи разработали инновационный способ получения синтез газа - смеси водорода и угарного газа, из природного газа, обогащенного CO2, что может изменить подход к утилизации выбросов и производству топлива.

Команда под руководством профессоров Гоусюна Вана, Цзяньпина Сяо и Синхэ Бао из Института химической физики в Даляне представила новую технологию, названную сверхсухим риформингом метана. Этот процесс работает при повышенном соотношении CO2 к метану (CH4), равном или превышающем 2, в отличие от традиционного сухого риформинга, где это соотношение близко к единице. Такая особенность позволяет использовать природный газ с высоким содержанием углекислого газа без необходимости его дорогой очистки.

Основой технологии стали твердые оксидные электролизеры (SOEC), которые при высоких температурах - от 600 до 850 градусов Цельсия - эффективно превращают CO2 и воду в синтез газ с высокой скоростью реакции и хорошей энергоэффективностью. Благодаря своим характеристикам, SOEC представляют большой интерес для экологически чистых технологий производства водорода и утилизации углекислого газа, особенно в сочетании с возобновляемыми источниками энергии.

Объединяя процессы сухого риформинга, обратной реакции водяного газа и электролиза воды, ученые создали комплексную систему, способную преобразовывать сырье прямо в катоде электролизера. Важным элементом стали наночастицы родия (Rh), сформированные in situ на носителе из церия CeO2-x, которые обеспечивают высокую плотность активных центров. Благодаря этому удалось добиться конверсии метана до 94,5% при 100% селективности к угарному газу и водороду при соотношении CO2 к CH4 равном 4.

Детальный анализ показал, что активные сайты Rhdelta+ эффективно расщепляют молекулы метана, а интерфейс Ce3+-VO-Rhdelta+, богатый кислородными вакансиями, способствует захвату и активации CO2, а также протеканию обратной реакции водяного газа. Этот же интерфейс участвует в электрохимическом восстановлении воды, что дополнительно повышает общую эффективность процесса.

По словам профессора Вана, данное исследование открывает новые возможности для прямого использования природного газа с высоким содержанием углекислого газа, а также промышленных выбросов, при этом применяя возобновляемую энергию. Это может стать значительным шагом вперед в области экологически чистого производства топлива и химической промышленности.

Таким образом, инновационный метод китайских ученых не только расширяет потенциал утилизации углекислого газа, но и приближает нас к более устойчивому и эффективному использованию природных ресурсов, снижая негативное воздействие на окружающую среду.

<< Назад: Слушая музыку, мы сливаемся с нею 28.05.2025

>> Вперед: Мудрость избавляет от чувства одиночества 27.05.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Глобальная система позиционирования и навигации GNSS 25.04.2000 Европейское космическое агентство (ESA), Европейская комиссия и Европейское управление по безопасности и навигации на авиатранспорте (Eurocontrol) сейчас заняты созданием спутниковой системы глобального позиционирования и навигации Global Positioning and Navigation Satellite System (GNSS). Систему GNSS планируют реализовать в два этапа. На первом - систему GNSS-1, которая будет работать с использованием сигналов, поступающих с находящихся сейчас на орбите американских спутников GPS и российских спутников "Глонасс", на втором - систему второго поколения GNSS-2, которая будет предоставлять обычным пользователям расширенный набор услуг по позиционированию и навигации.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026