Метан можно превратить в метанол, используя только воду и электричество

Группа китайских исследователей с участием двух российских ученых предложила новый метод конверсии метана в метанол напрямую и без участия катализатора. Реакция идет в мягких условиях и со сравнительно высоким выходом. Статья опубликована в журнале Science Advances.

Метанол является одним из наиболее перспективных продуктов переработки метана. Метиловый спирт уже востребован в различных сферах, включая промышленность, энергетику и транспорт. В химической промышленности он используется для производства формальдегида, уксусной кислоты и целого ряда других продуктов. В энергетике и на транспорте использование метанола возможно в качестве альтернативного топлива.

Так, этот спирт уже используют в качестве морского бункеровочного топлива: по разным прогнозам, через пять лет его ежегодное потребление крупными контейнеровозами составит от 2,5 до 10 млн тонн. Метанол также может использоваться в специальных топливных элементах для получения электричества. Он подходит для автономных и мобильных приложений – например, для питания сотовых телефонов, ноутбуков и датчиков.

В свежеопубликованной работе удалось найти новый путь получения метанола напрямую из метана. Для этого были использованы только вода и электричество. Авторам также удалось добиться высокой степени конверсии (превращения) в приблизительно 35%. Столь неординарный эффект был достигнут с использованием весьма необычных частиц – катион-радикалов димера воды – производившихся в специально разработанном разрядном реакторе периодического действия.

Простота установки позволяет ей работать в «мягких» условиях: при комнатной температуре и атмосферном давлении. Особо отмечалось, что эффективность использования атомов водорода в новом методе синтеза составляет около 67%. А по сравнению с уже известными каталитическими методами удалось увеличить производительность по метанолу в более чем сто раз.

Авторы полагают, что их исследование станет основой для новой масштабной промышленной методики синтеза метанола. И уже в ближайшем будущем оно позволит обеспечить экологически чистую и энергоэффективную конверсию метана – конверсию без нежелательных побочных продуктов. Это, в свою очередь, поможет сделать природный газ ещё более привлекательным рыночным продуктом.