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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Наиболее интегрированные приборы последовательно-параллельного преобразования 17.04.2003 Корпорация NATIONAL SEMICONDUCTOR представила наиболее интегрированные приборы последовательно-параллельного преобразования (SerDes), в которых восемь 10-битных сигналов преобразуются в восемь последовательных (микросхема SCAN928028) или шесть последовательных сигналов преобразуются в шесть 10-битных (микросхема SCAN926260). Эти приборы экономят 30% энергии и 50% объема по сравнению с предыдущими. Применение: станции 3G, интерфейсы дисплеев, беспроводные местные системы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026