Reducerea Amprentei De Carbon A Unei Substanțe Chimice Utilizate Pe Scară Largă

{h1}

Cercetătorii dezvoltă un mod revoluționar de a elimina produsul secundar de carbon al oxidului de etilenă - un produs chimic utilizat în multe produse de zi cu zi.

Acest articol din spatele scenelor a fost furnizat WordsSideKick.com în parteneriat cu Fundația Națională de Știință.

Aproape toată lumea în viață de pe planetă a băut din ea, s-a așezat, s-a purtat, s-a spălat cu sau s-a condus cu ceva obținut din oxid de etilenă. Acest lucru se datorează faptului că tot felul de articole de uz casnic sunt fabricate din acest bloc esențial, inclusiv sticle de sodă din plastic, fibre de poliester, detergenți și antigel. Oxidul de etilenă, sau EO pe scurt, are o piață imensă - o piață plină de 30 de miliarde de dolari pe an - care nu arată semne de restrângere.

De-a lungul anilor, metodele de fabricare a EO s-au îmbunătățit semnificativ. Totuși, procesul actual de fabricare a EO scoate la suprafață aproximativ 3,4 milioane tone metrice de dioxid de carbon în fiecare an, mai mult decât majoritatea celorlalte substanțe chimice fabricate și aproximativ aceleași emisiuni cauzate de 900.000 de automobile anual.

În 2007, Daryle Busch de la Universitatea din Kansas (KU) Center for Environmentally Beneficial Catalysis (CEBC) și-a unit forțele cu directorul CEBC, Bala Subramaniam, pentru a proiecta un proces de oxid de etilenă mai verde, cu ajutorul cercetătorului postdoctoral Hyun-Jin Lee și absolvent de inginerie chimică Madhav Ghanta. „Știam că nu va fi ușor să elimini produsul secundar al dioxidului de carbon”, a spus Busch, un remarcat profesor emerit de chimie la KU. „Dar a fost o oportunitate de a face o diferență enormă”.

Bala Subramaniam (stânga) și Daryle Busch (dreapta) de la Centrul Universității din Kansas pentru cataliză benefică pentru mediu conduc o echipă de cercetători să dezvolte o tehnologie mai curată, mai sigură și mai ieftină pentru fabricarea oxidului de etilenă.

Bala Subramaniam (stânga) și Daryle Busch (dreapta) de la Centrul Universității din Kansas pentru cataliză benefică pentru mediu conduc o echipă de cercetători să dezvolte o tehnologie mai curată, mai sigură și mai ieftină pentru fabricarea oxidului de etilenă.

Nu arde

Echipa de cercetare dezvoltă o nouă modalitate revoluționară de a face EO folosind peroxid de hidrogen ca oxidant în locul gazelor obișnuite de oxigen.

Nu este de mirare că amestecarea gazului cu oxigen cu etilenă extrem de inflamabilă la temperaturi ridicate poate duce la arderea nedorită și chiar la un risc de explozie. Totuși, așa se face în prezent EO.

În schimb, noua tehnologie CEBC dizolvă etilena într-un amestec lichid de metanol, peroxid de hidrogen și un catalizator la temperaturi apropiate. Această metodă este mai eficientă. Elimină complet arderea etilenei și a EO care are loc în mod obișnuit în procesul convențional. Fără ardere înseamnă niciun produs secundar de CO2.

„Noua noastră tehnologie are potențialul de a economisi produse chimice în valoare de 2 miliarde de dolari din consumul de fum în fiecare an”, a spus Subramaniam.

De asemenea, echipa a avut nevoie de un catalizator care ar putea ajuta la transferul unui atom de oxigen din peroxid de hidrogen în etilenă. În mod surprinzător, au descoperit că metil trioxorhenium, care a fost studiat ani de zile în alte aplicații, ar putea face treaba. Funcționează atât de bine încât mai mult de 99 la sută din moleculele de etilenă sunt transformate în EO fără a descompune peroxidul de hidrogen.

O tehnologie de oxid de etilenă dezvoltată la Centrul pentru cataliză benefică pentru mediu, elimină problema emisiilor de carbon din producția de oxid de etilenă.

O tehnologie de oxid de etilenă dezvoltată la Centrul pentru cataliză benefică pentru mediu, elimină problema emisiilor de carbon din producția de oxid de etilenă.

În 2010, American Chemical Society Green Chemistry Institute a recunoscut noul proces de oxid de etilenă, acordându-i lui Ghanta unul dintre doi Premiile studentului Memorial Kenneth G. Hancock.

Diagrama compară noul proces pentru fabricarea oxidului de etilenă cu procedeul convențional. Noul proces elimină arderea risipă de furaje și produse. Fără ardere înseamnă niciun produs secundar de dioxid de carbon.

Diagrama compară noul proces pentru fabricarea oxidului de etilenă cu procedeul convențional. Noul proces elimină arderea risipă de furaje și produse. Fără ardere înseamnă niciun produs secundar de dioxid de carbon.

Cat costa?

Tehnologia brevetată oferă un proces alternativ mai curat pentru fabricarea unei substanțe chimice esențiale pentru mărfuri. Dar această abordare mai ecologică trebuie să fie mai scumpă, nu? Nu neaparat.

„Am folosit instrumente de ultimă generație pentru a estima costul noului proces și am constatat că economia este în concordanță cu procesul convențional”, a spus Subramaniam.

Cu finanțare din programul National Research Foundation Accelerating Innovation Innovation, echipa Subramaniam caută acum modalități de a reduce și mai mult costurile de fabricație ale noii tehnologii. Aceștia pot reduce costurile cu aproximativ 17 la sută dacă pot depăși trei bariere. În primul rând, trebuie să demonstreze că pot oxida în mod selectiv etilena dintr-o materie primă mixtă de etilen / etan. Dacă da, acestea ar putea economisi aproximativ 10 la sută din costuri eliminând nevoia de etilenă purificată. De asemenea, acestea estimează economiile de 5 la sută prin îmbunătățirea eficienței peroxizilor și 2% la economii, găsind un catalizator mai ieftin și mai durabil.

„Aceste progrese vor face ca tehnologia noastră nouă să fie foarte atractivă pentru companiile chimice, în special acele companii din Statele Unite care doresc să utilizeze materii prime abundente de gaze naturale”, a spus Subramaniam.

În timp ce cercetătorii au vizat inițial EO pentru a-și micșora amprenta de carbon de dimensiuni superioare, se pare că și noua lor tehnologie ar putea oferi beneficii economice.

Nota editorului: Cercetătorii descriși în articolele din spatele Scenelor au fost susținuți de Fundația Națională de Știință, agenția federală însărcinată cu finanțarea cercetării și educației de bază pe toate domeniile științei și ingineriei. Orice opinii, concluzii și concluzii sau recomandări exprimate în acest material sunt cele ale autorului și nu reflectă în mod necesar opiniile Fundației Naționale a Științei. Vezi În spatele Arhivei Scenelor.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Cum Va Funcționa Aeroscraftul
Cum Va Funcționa Aeroscraftul

Sistemul De Realitate Virtuală Vă Permite Să Vă Explorați Creierul În Timp Real
Sistemul De Realitate Virtuală Vă Permite Să Vă Explorați Creierul În Timp Real

83 Gargantuan Guri Negre Localizate Cina Jos Guzzling La Marginea Universului
83 Gargantuan Guri Negre Localizate Cina Jos Guzzling La Marginea Universului

Misteriosul „Sunet În Plină Expansiune” A Auzit În Jurul Oamenilor De Știință Perplexi Din Lume
Misteriosul „Sunet În Plină Expansiune” A Auzit În Jurul Oamenilor De Știință Perplexi Din Lume

Când Se Va Sfârși Viața Pe Pământ?
Când Se Va Sfârși Viața Pe Pământ?


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com