Dankie dat u Nature.com besoek het. Die weergawe van die blaaier wat u gebruik, het beperkte CSS-ondersteuning. Vir die beste resultate beveel ons aan dat u 'n nuwer weergawe van u blaaier gebruik (of dat u die versoenbaarheidsmodus in Internet Explorer afskakel). Intussen, om voortgesette ondersteuning te verseker, wys ons die webwerf sonder stilering of JavaScript.
Nou, in die tydskrif Joule, rapporteer Ung Lee en kollegas 'n studie van 'n proefaanleg vir die hidrogenering van koolstofdioksied om mieresuur te produseer (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01). 003;2024). Hierdie studie demonstreer die optimalisering van verskeie sleutelelemente van die vervaardigingsproses. Op reaktorvlak kan oorweging van sleutelkatalisator-eienskappe soos katalitiese doeltreffendheid, morfologie, wateroplosbaarheid, termiese stabiliteit en grootskaalse hulpbronbeskikbaarheid help om reaktorprestasie te verbeter terwyl die vereiste hoeveelhede grondstof laag gehou word. Hier het die outeurs 'n rutenium (Ru) katalisator gebruik wat op 'n gemengde kovalente triasienbipiridiel-tereftalonitrielraamwerk (genoem Ru/bpyTNCTF) ondersteun word. Hulle het die keuse van geskikte amienpare vir doeltreffende CO2-vangs en -omskakeling geoptimaliseer, deur N-metielpirrolidien (NMPI) as die reaktiewe amien te kies om CO2 vas te vang en die hidrogeneringsreaksie te bevorder om formiaat te vorm, en N-butiel-N-imidasool (NBIM) om as die reaktiewe amien te dien. Nadat die amien geïsoleer is, kan die formiaat geïsoleer word vir verdere produksie van FA deur die vorming van 'n trans-addukt. Daarbenewens het hulle die reaktor se bedryfstoestande verbeter in terme van temperatuur, druk en H2/CO2-verhouding om CO2-omskakeling te maksimeer. Wat prosesontwerp betref, het hulle 'n toestel ontwikkel wat bestaan ​​uit 'n druppelbedreaktor en drie kontinue distillasiekolomme. Die oorblywende bikarbonaat word in die eerste kolom afgedistilleer; NBIM word voorberei deur 'n trans-addukt in die tweede kolom te vorm; die FA-produk word in die derde kolom verkry; Die keuse van materiaal vir die reaktor en toring is ook noukeurig oorweeg, met vlekvrye staal (SUS316L) wat vir die meeste komponente gekies is, en 'n kommersiële sirkonium-gebaseerde materiaal (Zr702) wat vir die derde toring gekies is om korrosie van die reaktor te verminder as gevolg van sy weerstand teen brandstofsamestellingskorrosie, en die koste is relatief laag.
Nadat die produksieproses noukeurig geoptimaliseer is—die keuse van die ideale voermateriaal, die ontwerp van 'n sipbedreaktor en drie deurlopende distillasiekolomme, die noukeurige keuse van materiale vir die kolomliggaam en interne pakking om korrosie te verminder, en die fyn afstemming van die bedryfstoestande van die reaktor—demonstreer die outeurs 'n loodsaanleg met 'n daaglikse kapasiteit van 10 kg brandstofsamestelling wat in staat is om stabiele werking vir meer as 100 uur te handhaaf. Deur noukeurige haalbaarheids- en lewensiklusanalise het die loodsaanleg koste met 37% en aardverwarmingspotensiaal met 42% verminder in vergelyking met tradisionele brandstofsamestellingsproduksieprosesse. Daarbenewens bereik die algehele doeltreffendheid van die proses 21%, en die energie-doeltreffendheid daarvan is vergelykbaar met dié van brandstofselvoertuie wat deur waterstof aangedryf word.
Qiao, M. Proefproduksie van miersuur uit gehidrogeneerde koolstofdioksied. Nature Chemical Engineering 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2