Çinli bilim insanları, hidrojen ve karbonmonoksit gazlarının karışımından doğrudan kauçuk ve plastik üretmek için yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yöntem, endüstrinin fosil yakıtlara bağımlılığını azaltabilir.
Petrolden elde edilen olefin adlı organik bileşikler, yaygın olarak kullanılan plastik ve kauçuk ürünleri de dahil birçok polimerin yapı taşlarıdır.
Bu durum, tüm endüstrinin karbon ayak izini doğrudan artırıyor.
Organik maddelerin bileşenlerine ayrılmasından elde edilen, sentez gazı adı verilen, hidrojen ve karbonmonoksit gazlarının karışımının kullanımı gibi alternatifler mevcut olsa da bunların eldeki yöntemlerden daha az verimli olduğu gösterilmişti.
Şimdiyse araştırmacılar, olefin üretimi için kömür, biyokütle veya doğal gazdan elde edilen sentez gazını kullanarak böyle bir alternatif reaksiyonu katalize etmenin yeni bir yöntemini geliştirdi.
Bilim insanları, demir bazlı bir katalizörün, sentez gazından olefin üretiminin verimliliğini, bilinen en iyi yöntemlerden yaklaşık yüzde 50 daha fazla artırdığını keşfetti.
Araştırmacılar çalışmada, reaksiyonun nihai ürünü oluşturmak için hidrojen atomlarını ne kadar verimli kullandığını hesaplayan Hidrojen Atom Ekonomisi (HAE) adlı ölçüyü kullandı.
Daha yüksek bir HAE, daha fazla ürün ve daha az israf anlamına geliyor.
Sentez gazından olefin üretmek için kullanılan önceki yöntemlerde, yan ürün olarak su üretildiği için HAE düşüktü ve bu da değerli olefinleri oluşturabilecek hidrojeni uzaklaştırarak düşük HAE'ye yol açıyordu.
Katalizörün, reaksiyonda yan ürün olarak üretilen suyun hidrojene dönüştürülerek ek olefin üretimi sağlandığını ve böylece genel verimliliği artırdığını buldular.
Bilim insanları, Science adlı akademik dergide yayımlanan çalışmada, "Bu çalışma, sentez gazı dönüşümü için hidrojen atom ekonomisini geliştirmede önemli ve büyük bir atılımı temsil ediyor" diye yazdı.
Araştırmacılar, sodyumla modifiye edilmiş demir kabuklu nanopartikül katalizörünün, önceki reaksiyonlarda üretilen suyun olefin üretimi için hemen hidrojene dönüştürülmesini sağladığını buldu.
Bilim insanları, yeni üretilen hidrojen gazının reaksiyonun ilk aşamasına geri kazandırıldığını, daha fazla hidrojen ihtiyacını azalttığını ve sürecin verimliliğini artırdığını tespit etti.
Katalizör performansının 500 saat boyunca stabil kaldığını ve ürün başına atık oluşumunu yüzde 46 oranında azalttığını buldular.
Araştırmacılar, genel sürecin buhar kullanımını, atık suyu ve CO2 emisyonlarını azaltıp mevcut süreçlere sürdürülebilir bir alternatif sunduğunu belirtti.
Daha düşük hidrojen/karbonmonoksit oranları kullanan bu sonuçlar, buhar tüketimini ve karbondioksitle atık su üretimini azaltmak anlamına geldiğini yazdılar.
Independent Türkçe
