Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Ấn Độ (IIT) Guwahati đã phát triển một chất xúc tác có thể giải phóng khí hydro từ rượu gỗ mà không tạo ra carbon dioxide.
Hình ảnh đại diện
(IANS)
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Catalysis, mở ra những con đường thú vị để phát triển nền kinh tế hydro-metanol.
Ngoài việc là một quy trình dễ dàng và an toàn với môi trường, phương pháp này còn tạo ra axit formic, một hóa chất công nghiệp có giá trị. Sự phát triển này làm cho metanol trở thành một 'Chất mang hydro hữu cơ lỏng' (LOHC) đầy hứa hẹn và góp phần vào khái niệm nền kinh tế hydro-metanol.
Khi thế giới đang hướng tới việc tìm kiếm các giải pháp thay thế cho nhiên liệu hóa thạch, khí hydro tiếp tục là nguồn tạo năng lượng sạch tốt nhất.
Hiện tại, hydro được sản xuất bằng cách điện phân tách nước hoặc từ các hóa chất có nguồn gốc sinh học như rượu.
Trong phương pháp mới, hydro thường được sản xuất từ rượu metylic (thường được gọi là rượu gỗ) sử dụng chất xúc tác trong quá trình gọi là cải cách metanol.
Có hai vấn đề với quá trình sản xuất hydro từ rượu gỗ có xúc tác. Đầu tiên là quá trình này liên quan đến nhiệt độ cao trong khoảng 300 độ C và ở áp suất cao. Thứ hai, phản ứng đồng sản xuất carbon dioxide, một loại khí nhà kính. Đây là nơi nhóm nghiên cứu đã tìm ra giải pháp.
"Trong cải cách metanol, trái ngược hoàn toàn với các hệ thống xúc tác được báo cáo tốt hoạt động giống như 'brahmastra' và dẫn đến sự phá hủy hoàn toàn carbon dioxide, công việc hiện tại liên quan đến một chiến lược thông minh để thiết kế các chất xúc tác gọng kìm (giống như con cua) tạo ra một cách có chọn lọc cao -giá trị axit formic và hydro đốt sạch," Tiến sĩ Akshai Kumar AS, Phó Giáo sư, Khoa Hóa học tại IIT Guwahati, cho biết trong một tuyên bố.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển một dạng chất xúc tác đặc biệt được gọi là chất xúc tác 'gọng kìm', chứa một kim loại trung tâm và một vài phối tử hữu cơ cụ thể. Nó được gọi là gọng kìm vì các phối tử hữu cơ giống như càng cua giữ kim loại tại chỗ.
Do sự sắp xếp độc đáo này, chất xúc tác trở nên rất cụ thể và chọn lọc.
Do đó, khi rượu gỗ bị phân hủy thành hydro, axit formic được tạo ra thay vì carbon dioxide. Phản ứng xảy ra ở 100 độ C, thấp hơn nhiều so với nhiệt độ cần thiết cho quá trình cải cách metanol thông thường.
Để làm cho chất xúc tác có thể tái sử dụng, các nhà nghiên cứu đã nạp chất xúc tác lên một giá đỡ trơ. Bằng cách này, họ có thể tái sử dụng chất xúc tác trong nhiều chu kỳ.
Nghiên cứu cho thấy hệ thống xúc tác mới tạo ra hydro và axit formic từ rượu gỗ là một bước tiến tới đạt được mục tiêu toàn cầu về khử cacbon của hành tinh được đặt ra vào năm 2050.
