Kul- och pinnemodell av metan. Kredit:Ben Mills/Public Domain
Biometan (CH 4 ) kan användas som råvara för modern kemisk industri eller brännas direkt som bränsle.
För närvarande, CH 4 produceras huvudsakligen via en flerstegsprocess där biomassa först förgasas till biogas, följt av metanering av den senare. Denna metod kräver hög temperatur och högt tryck och visar låg selektivitet för kemiska eller biologiska processer.
Nyligen, en forskargrupp ledd av prof. Wang Feng från Dalian Institute of Chemical Physics vid den kinesiska vetenskapsakademin, i samarbete med prof. Wang Mins grupp från Dalian University of Technology, föreslagen gränssnittssyrevakans (Vo)-medierad katalys över Ru/TiO 2 för direkt metanering av lignocellulosabiomassa vid temperaturer under 200°C och med en selektivitet över 95 %.
Resultaten publicerades i Joule den 27 juli.
"Vi föreslog den Vo-medierade katalysprocessen för att koppla oxidationen av biomassa till CO 2 med hydrering av CO 2 in i CH 4 , leder till direkt metanisering av biomassa under milda förhållanden, " sa prof. WANG Min.
Forskarna fann att biomassasubstratmolekylen oxiderades av gittersyren i Ru/P25 till CO 2 , och Vo bildades på Ru/P25. Senare, de dissocierade syreatomerna härledda från CO 2 kunde återställa Vo under CO 2 hydreringsprocess.
Dessutom, de fann att den Vo-medierade katalysprocessen stabilt kunde katalysera produktionen av CH 4 från vattenhaltig glycerol vid temperaturer så låga som 120 °C och med en selektivitet över 99 %.
"Denna direkta metaniseringsprocess är enklare och mer effektiv än den traditionella tvåstegsprocessen för biogasproduktion och metanering, " sade prof. Wang Feng. "Det öppnar upp en ny väg för utnyttjande av biomassaresurser."
