Jak překonat petrochemii?

20. 12. 2019

Etylen představuje primární surovinu chemického průmyslu, který z něj vyrábí pestrou směs plastů. V časopise Angewandte Chemie nyní vědci představili elektrochemický postup selektivní a energeticky účinné produkce etylenu z oxidu uhelnatého, který lze získat z obnovitelných zdrojů nebo z odpadů.

Z ekonomického a environmentálního hlediska je energetický efektivní přeměna oxidu uhelnatého v etylen klíčem k využití nepetrochemických surovin. Dnes je etylen typicky vyráběn krakováním nafty. Během tohoto procesu jsou uhlovodíky s dlouhými řetězci štěpeny na kratší při teplotě 800-900 stupňů Celsia.

Alternativně lze vyrábět etylen z dřevoplynu - směsi oxidu uhelnatého a vodíku získané zplynováním uhlí - ačkoliv jej lze získat i z bioplynu, dřeva a odpadů. Lze využít klasický Fischer-Tropschův proces k přeměně plynu ve směs uhlovodíků, včetně etylenu.

Nevýhodou zmíněné metody jsou energeticky náročné podmínky při teplotách 200-250 stupňů, tlak 5-50 barů a spotřeba cenného vodíku. Navíc podíl žádaných uhlovodíků (etylenu a etanu) takto dosáhne maximálně 30 %.

Nelze předejít vzniku delších molekulárních řetězců, proces separace etylenu je složitý a vzniká i 30-50 % oxidu uhelnatého či uhličitého, což znamená nežádoucí emise a plýtvání uhlíkem.

Vědci z univerzity Sia-men a Dalianského institutu fyzikální chemie Čínské akademie věd vynalezli nový přístup k přímé elektrokatalýze vysoce selektivní produkce etylenu. Při této metodě je oxid uhelnatý redukován vodou za pokojové teploty a standardního tlaku s použitím měděného katalyzátoru a elektřiny.

Optimalizací elektrody pro difúzi plynu výzkumníci dosáhli nevídané účinnosti reakce, 52,7 % - a překročili limit 30 % pro selektivitu uhlíku. Nevznikly žádné emise oxidu uhličitého.

Podrobnosti v angličtině: ZDE

0
Vytisknout
3324

Diskuse

Obsah vydání | 23. 12. 2019