Una svolta nella tecnologia di utilizzo sostenibile del metano

3 aprile 2023

Questo articolo è stato rivisto in base al processo editoriale e alle politiche di Science X. Gli editori hanno evidenziato i seguenti attributi garantendo al tempo stesso la credibilità del contenuto:

verificato

pubblicazione sottoposta a revisione paritaria

correggere le bozze

dall’Università della Scienza e della Tecnologia della Cina

Il 99,5% del ghiaccio combustibile è metano, il che lo rende un’importante fonte di energia di riserva. Si deduce che le riserve di ghiaccio combustibile nel Mar Cinese Meridionale equivalgono ad almeno 80 miliardi di tonnellate di petrolio.

Gli attuali metodi di estrazione porteranno alla gassificazione del ghiaccio combustibile durante il processo di decompressione, il che rappresenta una grande sfida per lo stoccaggio e il trasporto del gas metano. Se il metano potesse essere convertito in prodotti liquidi offshore, si aprirebbe una nuova prospettiva per l’utilizzo del ghiaccio combustibile.

Alla luce di ciò, un team guidato dal Prof. Xiong Yujie e dal Prof. Long Ran dell'Università di Scienza e Tecnologia (USTC) ha sviluppato un'efficiente tecnologia di alogenazione del metano fotocatalitico utilizzando solo luce, metano e acqua di mare, i cui prodotti possono trasformare ulteriormente in metanolo e intermedi farmaceutici. Il loro lavoro è stato pubblicato su Nature Communications.

Essendo un tipo di molecola piattaforma versatile, gli alogenuri di metile sono ampiamente utilizzati nella produzione di sostanze chimiche e combustibili ad alto valore aggiunto come metanolo, acido acetico e propilene. Tuttavia, l’attuale sintesi di alogenuri di metile coinvolge solitamente materie prime corrosive come cloro e acido bromidrico e condizioni di reazione difficili, che non solo richiedono processi complessi e un enorme consumo di energia, ma rappresentano anche una potenziale minaccia per l’ambiente.

Il gruppo di ricerca ha progettato una catalisi di titanio drogato con rame e ha utilizzato alogenuri alcalini ampiamente disponibili come agente di alogenazione per ottenere una sintesi efficiente di alogenuri di metile alla luce con una velocità di produzione che raggiunge 1 mmol h-1m-2. Questo metodo sfrutta le condizioni di luce offshore e acqua di mare per convertire in modo efficiente il metano in clorometano, verificando la fattibilità della tecnologia di clorazione del metano fotocatalitica nell'utilizzo del ghiaccio combustibile.

Sulla base di questa tecnologia, il team ha progettato un dispositivo di reazione in tandem per sintetizzare metanolo e intermedi farmaceutici con metano. Questo lavoro apre la strada allo sfruttamento del ghiaccio combustibile e alla conversione del metano in prodotti chimici ad alto valore aggiunto.

Maggiori informazioni: Jun Ma et al, Tecnologia di utilizzo sostenibile del metano tramite alogenazione fotocatalitica con alogenuri alcalini, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-36977-0

Informazioni sul diario:Comunicazioni sulla natura

Fornito dall'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina