En forskargrupp ledd av North Carolina State University har konstruerat en ny katalysator som mer effektivt kan omvandla etan till eten, som används i en mängd olika tillverkningsprocesser. Upptäckten kan användas i en omvandlingsprocess för att drastiskt minska produktionskostnaderna för eten och minska relaterade koldioxidutsläpp med upp till 87%.

"Vårt labb föreslog tidigare en teknik för att omvandla etan till eten, och denna nya redoxkatalysator gör den tekniken mer energieffektiv och billigare samtidigt som den minskar utsläppen av växthusgaser, " säger Yunfei Gao, en postdoktor vid NC State och huvudförfattare till en uppsats om arbetet. "Eten är ett viktigt råmaterial för plastindustrin, bland andra användningsområden, så detta arbete kan ha en betydande ekonomisk och miljöpåverkan. "

"Etan är en biprodukt från skiffergasproduktion, och den förbättrade effektiviteten hos vår nya katalysator gör det möjligt för energiutvinning på avlägsna platser att bättre använda den etan, " säger Fanxing Li, motsvarande författare till uppsatsen och en docent och University Faculty Scholar vid NC State's Department of Chemical Engineering.

"Det uppskattas att mer än 200 miljoner fat etan avvisas varje år i de lägre 48 staterna på grund av svårigheten att transportera det från avlägsna platser, "Säger Li." Med vår katalysator och omvandlingsteknik, vi tror att det skulle vara kostnadseffektivt att omvandla den etan till eten. Etenet kan sedan omvandlas till flytande bränsle, som är mycket lättare att transportera.

"Problemet med nuvarande konverteringstekniker är att du inte kan skala ner dem till en storlek som är vettig för fjärrutsugningsplatser - men vårt system skulle fungera bra på dessa platser."

Den nya redoxkatalysatorn är en smält karbonatfrämjad blandad metalloxid, och omvandlingsprocessen sker mellan 650 och 700 grader Celsius med integrerad etanomvandling och luftseparation. Nuvarande omvandlingsteknik kräver temperaturer högre än 800 grader C.

"Vi uppskattar att den nya redoxkatalysatorn och tekniken sänker energibehovet med 60-87%, " säger Li.

"Vår teknik skulle kräva en initial investering i installation av nya, modulära kemiska reaktorer, men hoppet i effektivitet och förmåga att omvandla strandad etan skulle vara betydande, " säger Li.

Pappret, "En smält karbonatskalmodifierad perovskitredoxkatalysator för Anaerob oxidativ dehydrogenering av etan, " kommer att publiceras den 24 april i tidskriften Vetenskapliga framsteg .