利用水和CO2直接生產甲烷新工藝

簡 訊

利用水和CO2直接生產甲烷新工藝

太陽能驅動的熱化學循環(STCs)為在富能量分子的化學鍵中儲存太陽能提供了一種直接的方法。通過利用一種氧化還原物質(如二氧化鈰)作為反應介質，熱化學循環過程可從水和CO2中產生H2和CO，即合成氣，然后合成氣可通過費-托合成過程改質為烴類。

瑞士保羅謝爾研究所(PSI)已經驗證，通過將一個催化過程組合到熱化學循環工藝中，可以直接從水和CO2生產烴類，尤其是甲烷。相關論文已發表在《RSC 能源和環境科學》雜志上。

目前，大多數的研究工作都集中在設計用于熱化學循環的氧化還原材料，以致力于提高合成氣產量。一個非常有吸引力的途徑是利用水和CO2，通過切實的熱化學循環工藝直接生產烴類。這個新概念如果可以做到對烴類的高選擇性，本質上就可繞過第二轉化階段，如甲烷化或費-托過程。這可能會使太陽能燃料生產鏈變得更為經濟。此外，再也不需要存儲和運輸合成氣。

這項研究表明，在熱化學循環中直接進行甲烷生產是可能的。該催化劑的主要作用是推動烴類分子的形成。這些烴類燃料可以從水和CO2中分離生成的合成氣直接轉化而成，或直接利用水和CO2轉化而成，而無需中間形成合成氣或兩者的結合。在這項研究中，研究團隊采用了鎳摻雜的二氧化鈰和銠摻雜的二氧化鈰。這兩種材料均在600 ℃下用氫還原后，在500 ℃下用水和CO2再氧化時表現出合成甲烷的高活性。

[中國石化有機原料科技情報中心站供稿]