Merci fir Äre Besuch op Nature.com. D'Versioun vum Browser, déi Dir benotzt, huet limitéiert CSS-Ënnerstëtzung. Fir déi bescht Resultater empfeele mir Iech eng méi nei Versioun vun Ärem Browser ze benotzen (oder de Kompatibilitéitsmodus am Internet Explorer auszeschalten). An der Zwëschenzäit, fir déi weider Ënnerstëtzung ze garantéieren, weisen mir d'Websäit ouni Styling oder JavaScript.
Elo berichten den Ung Lee a seng Kollegen an der Zäitschrëft Joule iwwer eng Studie vun enger Pilotanlag fir d'Hydrierung vu Kuelendioxid fir d'Produktioun vu Formesäure (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01). 003;2024). Dës Studie weist d'Optimiséierung vu verschiddene Schlësselelementer vum Fabrikatiounsprozess. Op Reaktorniveau kann d'Berücksichtegung vu Schlësselkatalysatoreegeschafte wéi katalytesch Effizienz, Morphologie, Waasserléislechkeet, thermesch Stabilitéit a groussflächeg Ressourcenverfügbarkeet hëllefen, d'Leeschtung vum Reaktor ze verbesseren, während d'Quantitéiten un néidegen Ausgangsmaterial niddreg bleiwen. Hei hunn d'Auteuren e Ruthenium (Ru)-Katalysator benotzt, deen op engem gemëschte kovalente Triazin-Bipyridyl-Terephthalonitril-Raster (genannt Ru/bpyTNCTF) ënnerstëtzt gouf. Si hunn d'Auswiel vu passenden Aminpaaren fir effizient CO2-Erfassung an -Ëmwandlung optimiséiert, andeems si N-Methylpyrrolidin (NMPI) als reaktivt Amin gewielt hunn, fir CO2 z'erfaassen an d'Hydrierungsreaktioun fir Format ze fërderen, an N-Butyl-N-Imidazol (NBIM) als reaktivt Amin. Nodeems den Amin isoléiert gouf, kann de Format fir d'weider Produktioun vu FA duerch d'Bildung vun engem Trans-Addukt isoléiert ginn. Zousätzlech hunn si de Betribsbedingunge vum Reaktor a punkto Temperatur, Drock an H2/CO2-Verhältnis verbessert, fir d'CO2-Ëmwandlung ze maximéieren. Wat de Prozessdesign ugeet, hunn si en Apparat entwéckelt, deen aus engem Drëpsbettreaktor an dräi kontinuéierleche Destillatiounssailen besteet. De Reschtbikarbonat gëtt an der éischter Kolonn ofdestilléiert; NBIM gëtt preparéiert andeems en Trans-Addukt an der zweeter Kolonn geformt gëtt; den FA-Produkt gëtt an der drëtter Kolonn kritt; D'Materialwahl fir de Reaktor an den Tuerm gouf och suergfälteg iwwerluecht, woubäi Edelstol (SUS316L) fir déi meescht Komponenten an e kommerziellt Material op Zirkoniumbasis (Zr702) fir den drëtten Tuerm gewielt gouf, fir d'Korrosioun vum Reaktor wéinst senger Resistenz géint Korrosioun vun der Brennstoffgrupp ze reduzéieren, an d'Käschte si relativ niddreg.
Nodeem de Produktiounsprozess suergfälteg optimiséiert gouf – d'Auswiel vum idealen Ausgangsmaterial, den Design vun engem Drëpsbettreaktor an dräi kontinuéierleche Destillatiounssailen, d'Suergfalt bei der Auswiel vu Materialien fir de Kolonnekierper an d'intern Dichtung fir d'Reduktioun vun der Korrosioun, an d'Feinabstimmung vun de Betribsbedingunge vum Reaktor – weisen d'Auteuren, datt eng Pilotanlag mat enger deeglecher Kapazitéit vun 10 kg Brennstoffelement gebaut gouf, déi fäeg ass, e stabile Betrib fir méi wéi 100 Stonnen ze halen. Duerch eng grëndlech Machbarkeets- an Liewenszyklusanalyse huet d'Pilotanlag d'Käschten ëm 37% an de Klimawandelpotenzial ëm 42% am Verglach mat traditionelle Brennstoffelementproduktiounsprozesser reduzéiert. Zousätzlech erreecht d'Gesamteffizienz vum Prozess 21%, an hir Energieeffizienz ass vergläichbar mat där vu Brennstoffzellenfahrzeugen, déi mat Waasserstoff ugedriwwe ginn.
Qiao, M. Pilotproduktioun vu Formesäure aus hydréiertem Kuelendioxid. Nature Chemical Engineering 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2