Dėkojame, kad apsilankėte Nature.com. Jūsų naudojama naršyklės versija turi ribotą CSS palaikymą. Geriausiems rezultatams pasiekti rekomenduojame naudoti naujesnę naršyklės versiją (arba išjungti suderinamumo režimą „Internet Explorer“). Tuo tarpu, siekdami užtikrinti nuolatinį palaikymą, svetainę rodome be stiliaus ar „JavaScript“.
Dabar žurnale „Joule“ Ung Lee ir jo kolegos praneša apie bandomojo anglies dioksido hidrinimo įrenginio, skirto skruzdžių rūgšties gamybai, tyrimą (K. Kim ir kt., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01 ). 003;2024). Šis tyrimas parodo kelių pagrindinių gamybos proceso elementų optimizavimą. Reaktoriaus lygmeniu, atsižvelgiant į pagrindines katalizatoriaus savybes, tokias kaip katalizinis efektyvumas, morfologija, tirpumas vandenyje, terminis stabilumas ir didelio masto išteklių prieinamumas, galima pagerinti reaktoriaus našumą, kartu išlaikant mažą reikalingų žaliavų kiekį. Čia autoriai naudojo rutenio (Ru) katalizatorių, esantį ant mišraus kovalentinio triazino bipiridil-tereftalonitrilo karkaso (vadinamo Ru/bpyTNCTF). Jie optimizavo tinkamų aminų porų pasirinkimą efektyviam CO2 surinkimui ir konversijai, pasirinkdami N-metilpirolidiną (NMPI) kaip reaktyvųjį aminą, kuris surinks CO2 ir skatins hidrinimo reakciją, kad susidarytų formiatas, ir N-butil-N-imidazolą (NBIM) kaip reaktyvųjį aminą. Izoliavus aminą, formiatą galima išskirti tolesnei FA gamybai, suformuojant trans-aduktą. Be to, jie pagerino reaktoriaus darbo sąlygas temperatūros, slėgio ir H2/CO2 santykio atžvilgiu, kad maksimaliai padidintų CO2 konversiją. Kalbant apie proceso konstrukciją, jie sukūrė įrenginį, kurį sudaro lašelinio sluoksnio reaktorius ir trys nepertraukiamo distiliavimo kolonos. Likęs bikarbonatas distiliuojamas pirmoje kolonoje; NBIM paruošiamas suformuojant trans-aduktą antroje kolonoje; FA produktas gaunamas trečioje kolonoje; Taip pat buvo kruopščiai apgalvota reaktoriaus ir bokšto medžiagų parinkimas – daugumai komponentų pasirinktas nerūdijantis plienas (SUS316L), o trečiajam bokštui – komercinė cirkonio pagrindo medžiaga (Zr702), siekiant sumažinti reaktoriaus koroziją dėl jos atsparumo kuro rinklių korozijai, be to, kaina yra gana maža.
Kruopščiai optimizavus gamybos procesą – parinkus idealią žaliavą, suprojektavus lašelinio sluoksnio reaktorių ir tris nepertraukiamo distiliavimo kolonėles, kruopščiai parinkus kolonėlės korpuso ir vidinio įdaro medžiagas korozijai mažinti ir tiksliai suderinus reaktoriaus darbo sąlygas, – autoriai pademonstravo, kad buvo pastatytas bandomasis įrenginys, kurio paros našumas yra 10 kg kuro rinklių, galinčių stabiliai veikti daugiau nei 100 valandų. Atlikus kruopščią įgyvendinamumo ir gyvavimo ciklo analizę, bandomasis įrenginys, palyginti su tradiciniais kuro rinklių gamybos procesais, sumažino sąnaudas 37 %, o pasaulinio atšilimo potencialą – 42 %. Be to, bendras proceso efektyvumas siekia 21 %, o jo energetinis efektyvumas yra panašus į vandeniliu varomų kuro elementų transporto priemonių.
Qiao, M. Bandomoji skruzdžių rūgšties gamyba iš hidrinto anglies dioksido. „Nature Chemical Engineering“ 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2