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:

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Телескоп Эвклид раскрыл сердце Млечного Пути 28.06.2026

Космические телескопы позволяют человечеству заглянуть в самые отдаленные уголки Вселенной, раскрывая тайны темной материи, далеких галактик и процессов звездообразования. Один из современных аппаратов, предназначенных для масштабных обзоров неба, неожиданно оказался мощным инструментом для изучения нашей собственной Галактики. Речь идет о телескопе "Эвклид", который предоставил астрономам одно из самых детальных изображений центральной области Млечного Пути. Космический телескоп "Эвклид" был создан прежде всего для исследования темной материи и темной энергии, составляющих основную часть массы-энергии Вселенной. Однако ученые нашли ему дополнительное применение, направив прибор на густонаселенные звездные поля нашей Галактики. За относительно короткое время наблюдений - всего 26 часов - аппарат зафиксировал более 60 миллионов звезд в центральной части Млечного Пути. Такой результат стал возможен благодаря высокому разрешению и широкому полю зрения инструмента. Особый интерес для ...>>

Гренландские акулы - рекордсмены долголетия среди позвоночных 27.06.2026

В мире живых существ продолжительность жизни варьируется от нескольких дней у некоторых насекомых до нескольких десятилетий у крупных млекопитающих. Однако среди морских обитателей есть настоящие долгожители, чей возраст поражает воображение. Гренландские акулы, населяющие холодные воды Северной Атлантики и Арктики, по праву считаются самыми долговечными позвоночными на планете, и современные научные методы позволили точно оценить масштаб их жизненного пути. Эти крупные хищники растут крайне медленно - всего на несколько сантиметров за несколько лет, достигая в итоге более пяти метров в длину. Долгое время определить точный возраст гренландских акул было практически невозможно, поскольку у них отсутствуют традиционные маркеры, такие как годовые кольца на костях или чешуе. Предположения о выдающемся долголетии существовали давно, но требовали надежного подтверждения. Прорыв наступил в 2016 году, когда международная группа ученых применила радиоуглеродный анализ к хрусталикам глаз ...>>

Случайная новость из Архива Шпинат полезен для мышц 13.07.2025 Полноценное питание играет ключевую роль не только в поддержании общего здоровья, но и в сохранении мышечной массы, особенно с возрастом. Среди продуктов, оказывающих на организм заметное положительное влияние, шпинат занимает особое место. Этот вид зелени давно известен как источник витаминов и микроэлементов, однако новые научные данные раскрывают его еще и как союзника в борьбе за крепкие мышцы. Исследователи из Университета Эдита Коуэна пришли к выводу, что содержащиеся в шпинате нитраты способны положительно влиять на состояние мышечной ткани. Эти вещества участвуют в регуляции кальция - важного элемента для сокращения и восстановления мышц. Таким образом, шпинат способен не только поддерживать здоровье, но и содействовать укреплению мускулатуры. Команда ученых из Каролинского института в Швеции подтвердила этот механизм на молекулярном уровне. Они обнаружили, что нитраты, поступающие в организм с пищей, стимулируют высвобождение кальция, что в свою очередь активизирует работу мышечных клеток. Особенно это важно для пожилых людей, у которых естественные процессы восстановления мышечной массы замедляются с возрастом. Примечательно, что содержание нитратов в шпинате может варьироваться в зависимости от условий его выращивания. Так, в ста граммах листьев может содержаться от 24 до 387 миллиграммов этих полезных соединений. Это говорит о том, что даже небольшая порция зелени способна внести значимый вклад в здоровье организма. При этом шпинат полезен не только в долгосрочной перспективе. Употребление салата с его листьями после физической нагрузки может ускорить восстановление мышц и усилить эффект от тренировки. Витамины и антиоксиданты, содержащиеся в шпинате, дополняют действие нитратов, способствуя улучшению общего самочувствия. Важно отметить, что шпинат содержит целый спектр витаминов, включая A, C, E, D2, K и витамины группы B, а также минералы, необходимые для поддержания баланса обменных процессов. Такое сочетание делает его практически незаменимым элементом рациона для людей всех возрастов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026