توسعه فرآیند جدید برای تبدیل متان به متانول در دمای اتاق

یک گروه تحقیقاتی از the University of Leuven وStanford University در بلژیک فرآیند جدیدی برای تبدیل گاز خطرناک متان به متانول در دمای اتاق توسعه داده اند. این کشف گام مهمی بسوی اقتصاد مبتنی بر سوخت متانول می باشد. متانول ساده ترین الکل می باشد که برای تولید محصولات مختلفی شامل رنگها و پلاستیک ها و همچنین بعنوان افزودنی سوخت بنزین استفاده می شود.

چنانچه گاز طبیعی (که عمدتا از متان تشکیل شده است) به متانول تبدیل شود نتیجه یک سوخت مایع است که نسبت به گاز طبیعی و هیدروژن خالص دارای ذخیره سازی و حمل و نقل آسان تر می باشد. به گفته Dr. Benjamin Snyder از Stanford University، در این فرآیند از کاتالیست های معروف به زئولیت های آهن استفاده می شود که گاز طبیعی را در دمای اتاق به متانول تبدیل می کند. متان از نظر شیمیایی ذاتا خنثی و واکنش ناپذیر می باشد. زمانی که متان در خلل و فرج زئولیت های آهن گیر می کند، متانول به سرعت در دمای اتاق تشکیل می شود (بدون آنکه نیاز به انرژی یا حرارت اضافی باشد). در فرآیندهای صنعتی متداول برای تبدیل متان به متانول فشار بسیار بالا و دماهای بالای 1000 درجه مورد نیاز می باشد. اما متاسفانه بیشتر زئولیت های آهن بسرعت غیر فعال می شوند و تولید متانول متوقف می گردد. 

دانشمندان بر روی بهبود عملکرد زئولیت آهن تحقیقات زیادی انجام داده اند، آنها برای مطالعه ساختار فیزیکی زئولیت از اسپکتروسکوپی های پیشرفته استفاده کردند. محققان دو زئولیت مختلف را انتخاب و ساختار فیزیکی شبکه کریستالی اطراف آهن را بررسی کردند.

آنها دریافتند که واکنش پذیری به میزان قابل توجهی به اندازه منافذ ساختار کیستال وابسته می باشد. آنها این رفتار را به اثر ققنوس ربط دادند. اگر منافذ موجود در قفس بسیار بزرگ باشند سایت تنها پس از یک بار واکنش غیر فعال شده و دیگر فعال نمی گردد. اگر منافذ کوچک تر باشند یک حرکت مولکولی دقیق بین مواد واکنشگر و سایت های فعال آهن ایجاد می شود و متانول تولید می گردد. همچنین سایت های فعال مجددا تشکیل می گردند. محققان با استفاده از این مفهوم توانسته اند 40 درصد سایت های غیر فعال شده را مجددا فعال سازند.