Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com. Útgáfan af vafranum sem þú notar hefur takmarkaðan CSS-stuðning. Til að ná sem bestum árangri mælum við með að nota nýrri útgáfu af vafranum þínum (eða slökkva á samhæfingarstillingu í Internet Explorer). Á meðan, til að tryggja áframhaldandi stuðning, sýnum við síðuna án stíl eða JavaScript.
Nú, í grein í tímaritinu Joule, greina Ung Lee og samstarfsmenn frá rannsókn á tilraunaverksmiðju til að vetna koltvísýring til að framleiða maurasýru (K. Kim o.fl., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01). 003;2024). Þessi rannsókn sýnir fram á hagræðingu nokkurra lykilþátta framleiðsluferlisins. Á hvarfefnastigi getur tekið tillit til lykileiginleika hvata eins og hvatanýtni, formgerð, vatnsleysni, hitastöðugleika og aðgengi að stórum stíl auðlindum hjálpað til við að bæta afköst hvarfefna og halda nauðsynlegu hráefnismagni lágu. Hér notuðu höfundarnir rúteníum (Ru) hvata sem var studdur á blönduðu samgildu tríasínbípýridýl-tereftalónítríl ramma (kallað Ru/bpyTNCTF). Þeir fínstilltu val á hentugum amínpörum fyrir skilvirka CO2-bindingu og umbreytingu, völdu N-metýlpyrrolidín (NMPI) sem hvarfgjarnt amín til að binda CO2 og stuðla að vetnismyndun til að mynda format, og N-bútýl-N-ímídasól (NBIM) sem hvarfgjarnt amín. Eftir að hafa einangrað amínið er hægt að einangra formatið til frekari framleiðslu á FA með myndun trans-addukts. Að auki bættu þeir rekstrarskilyrði hvarfefnisins hvað varðar hitastig, þrýsting og H2/CO2 hlutfall til að hámarka CO2 umbreytingu. Hvað varðar hönnun ferlisins þróuðu þeir tæki sem samanstendur af dropabeðshvarfefni og þremur samfelldum eimingarsúlum. Leifar af bíkarbónati eru eimaðar í fyrstu dálknum; NBIM er útbúið með því að mynda trans-addukt í annarri dálknum; FA afurðin fæst í þriðju dálknum; Efnisval fyrir hvarfefnið og turninn var einnig vandlega ígrundað, þar sem ryðfrítt stál (SUS316L) var valið fyrir flesta íhluti og hefðbundið sirkonefni (Zr702) var valið fyrir þriðja turninn til að draga úr tæringu hvarfefnisins vegna viðnáms þess gegn tæringu eldsneytissamsetningarinnar, og kostnaðurinn er tiltölulega lágur.
Eftir að hafa vandlega fínstillt framleiðsluferlið — valið á kjörhráefni, hannað hvarfefni með dráttarbeði og þrjár samfelldar eimingarsúlur, vandlega valið efni fyrir súlubyggingu og innri pakkningu til að draga úr tæringu og fínstillt rekstrarskilyrði hvarfefnisins — sýna höfundarnir fram á að tilraunaverksmiðja með daglega afkastagetu upp á 10 kg af eldsneytissamsetningum hefur verið smíðuð og getur viðhaldið stöðugum rekstri í meira en 100 klukkustundir. Með nákvæmri hagkvæmni- og líftímagreiningu lækkaði tilraunaverksmiðjan kostnað um 37% og hlýnunarmátt jarðar um 42% samanborið við hefðbundnar framleiðsluferla eldsneytissamsetninga. Að auki nær heildarnýtni ferlisins 21% og orkunýtni þess er sambærileg við eldsneytisfrumuökutæki sem knúin eru vetni.
Qiao, M. Tilraunaframleiðsla á maurasýru úr hertum koltvísýringi. Nature Chemical Engineering 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2