Gaz ziemny, jak praktycznie każde paliwo kopalne, podczas spalania emituje do atmosfery całkiem sporo gazów cieplarnianych. Stąd też liczne próby opracowania prostej reakcji, która zamieniłaby metan (stanowiący większość gazu ziemnego) w bardziej użyteczne i ekologiczne produkty. Na przykład paliwo i użyteczne związki chemiczne.
Świat nauki odniósł już pewne sukcesy na tym polu, jednak dotychczasowym metodom konwersji metanu było bardzo daleko do nazwania ich bezpośrednimi. Według wyników badania opublikowanych w Nature Catalysis, naukowcom w końcu udało się rozwiązać ten problem – tj. opracowali znacznie bardziej bezpośrednią metodę przetwarzania metanu w metanol i kwas octowy.
Metan, metanol i… kwas octowy
Utlenianie metanu, głównego składnika gazu ziemnego, w celu selektywnego tworzenia utlenionych związków chemicznych przy użyciu tlenu cząsteczkowego jest od dawna wielkie wyzwanie w katalizie. Po raz pierwszy udało nam się to z powodzeniem zademonstrować w tym badaniu, stanowiąc ważny pierwszy krok w kierunku stworzenia ważnych paliw i chemikaliów w prosty i opłacalny sposób – mówi profesor Graham Hutchings, współautor badania.
Badając katalizator za pomocą mikroskopii elektronowej o dużej mocy, okazało się, że nie zawierał atomów ani klastrów, a nanocząstki złota o wielkości od 3 do 15 nanometrów, które mogą wykazywać znacząco różne właściwości fizyczne i chemiczne do ich większych odpowiedników. Jedną z niespodziewanych właściwości było to, że podczas reakcji konwersji metanu w metanol naukowcom udało się wyprodukować również kwas octowy.
Czytaj również: Księżycowy regolit zamieniony w wodę i tlen
Kwas ten jest powszechnie stosowanym w przemyśle środkiem chemicznym, którego duże ilości wykorzystuje się np. do produkcji tuszu i barwników używanych przy tekstyliach, pestycydów, farmaceutyków, czy też gumy i tworzyw sztucznych. Dość szerokie zastosowanie. To samo można powiedzieć zresztą o metanolu, który jest prekursorem przy produkcji wielu biopaliw.
Odkrycie nowego katalizatora ma oczywiście szanse zrewolucjonizować kilka gałęzi przemysłu. O ile oczywiście zastosowaną w laboratorium metodę da się przeskalować do produkcji przemysłowej. Z tym niestety często są problemy.