• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Forskare utvecklar alternativ till slösaktig metanfackel

    Satellitbilder visar elektriska ljus och metan som flammar i North Dakotas Bakken-formation. Washington State Universitys ingenjörer har byggt en reaktor som kan omvandla metan till mer godartad, lättanvända former. Kredit:NASA:s Earth Observatory

    Jean-Sabin McEwen slår ut en webbsökning efter "North Dakota, ""natthimlen" och "blossande, " och hittar snabbt en bild från rymden som visar ett glödande kluster större än Minneapolis. Det är från olje- och gasfält som bränner av metan, producerar lika mycket växthusgas på ett år som 1 miljon bilar.

    "Det är ett stort problem eftersom du inte bara slösar energi, men du producerar CO 2 , säger Su Ha, en docent i Washington State University i kemiteknik och chef för O.H. Reaugh Laboratory for Oil and Gas Research. "Så frågan är:Finns det något du kan göra bättre än så?"

    Ha och McEwen, en WSU biträdande professor i kemiteknik, säg att de har en lösning:en liten reaktor som billigt bryter vatten och metan till kolmonoxid och väte, som kan användas för energi och industriprodukter. De rapporterar sin upptäckt i journalen ACS-katalys .

    Metan, den primära komponenten i naturgas, är en frekvent biprodukt av oljeborrning. Det är också en växthusgas som är 34 gånger mer potent än koldioxid under loppet av ett sekel.

    Att leda det från avlägsna områden är dyrt, så energibolag bränner av ungefär en tredjedel av den gas de producerar i ljusa flammor som kan ses från rymden. Amerikanska och ryska forskare 2015 sa att flammor runt planeten stod för 3,5 procent av världens naturgasförbrukning.

    McEwen och Has lösning går ut på att bryta ner metanet på fältet.

    Vanligtvis, metan är en så hårt bunden molekyl att det krävs mycket vatten och temperaturer på mer än 1 för att bryta isär den. 800 F. Men McEwen och Ha fann att de kunde använda mycket lägre driftstemperaturer och en billig nickelkatalysator i närvaro av ett elektriskt fält för att orientera metan och vatten på ett sätt som gör dem lättare att bryta isär.

    "Det är som ett kombinationslås, " sa Ha. "När du använder rätt kombination, när du applicerar det elektriska fältet med rätt styrka och rätt riktning, det är som att du använder en kombination på ett lås och klicka, det öppnar."

    I slutet av processen, forskarna slutar med kolmonoxid och väte, ingredienserna i syngas, eller syntetisk gas. Produkten kan användas för att tillverka bensin, eller så kan reaktorn kopplas till bränsleceller som omvandlar och lagrar energin som elektricitet.

    "Tanken är att ha något som är bättre lämpat för dessa avlägsna områden än en storskalig reaktor, sa McEwen.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com