Češi našli cestu pro výhodnější přeměnu metanu. Jejich objev může pomoci při výrobě levnějších paliv
Tým vědců z Akademie věd ČR (AV) otevřel cestu k výhodné přeměně metanu v chemické výrobě. Vědci vytvořili a popsali nová reakční centra, která dovedou aktivovat kyslík dosud neznámým způsobem – rozštěpit ho. Pak ho lze použít k oxidaci metanu na metanol, který může být surovinou pro chemickou výrobu i alternativní palivo. Za objev letos získala trojice vědců z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV cenu Invence v rámci ocenění Česká hlava.
Šéf týmu Jiří Dědeček se spolu s kolegy Edytou Tabor a Štěpánem Sklenákem věnuje využití zeolitů pro katalýzu redoxních reakcí.
„Zeolit je zjednodušeně děravý křemen a jeho jedinečnost spočívá v tom, že atomy křemíku a kyslíku vytvářejí propojenou strukturu kanálků a dutin, do kterých se vejdou menší molekuly. Když jsou v kanálech přítomná reakční centra, stávají se zeolity ideálním materiálem pro využití v katalýze,“ vysvětlil Dědeček.
Voda může tuhnout až při teplotě -33 stupňů Celsia, zjistili a popsali čeští vědci
Číst článek
Jednou z reakcí je právě přeměna metanu na metanol. Ta je podle AV vzhledem k nízké reaktivitě metanu nyní velkou výzvou a ve výzkumné sféře má obrovskou pozornost. Metanol má totiž široké využití jako surovina pro chemickou výrobu i alternativní palivo.
Získávat ho z metanu bylo dosud nevýhodné. Podle AV je přeměna metanu na kapalné produkty zatím možná pouze velmi náročnými a drahými procesy, takže je cena výsledku, včetně metanolu, zpravidla velmi vysoká.
Dědečkův tým však objevil v zeolitu katalyzátor, který dokáže přeměnit metan přímo na metanol pomocí molekulárního kyslíku s uspokojivou efektivitou.
„Přímá oxidace metanu na metanol molekulárním kyslíkem představuje cestu, jak výrazně snížit náklady na výrobu metanolu, a přibližuje nás tak k získání technologií pro výrobu levnějších paliv, ale i mnoha dalších průmyslově využitelných produktů,“ zdůraznil vědec.
24:00
‚Strašně zajímavá látka.‘ Mohla by léčit obezitu, cukrovku i Alzheimera, říkají čeští vědci
Číst článek
Štěpení kyslíku pak podle vědců zajišťují dva kationty přechodového kovu, například železa. Ty společně dovedou roztrhnout molekulu kyslíku, a to již při pokojové teplotě. Unikátní systém se podle AV úspěšně povedlo využít pro vytvoření systémů pro oxidaci metanu na metanol jako možného základu technologie pro využití metanu.
„Kromě schopnosti rozštěpit molekulární kyslík a oxidovat metan na metanol i za laboratorní teploty vykazuje nová metoda další unikátní vlastnost,“ upozornil Dědeček.
„Metanol vzniklý oxidací metanu se již za laboratorní teploty rovněž spontánně uvolňuje do plynné fáze. Jedná se o velmi podstatnou výhodu proti ostatním katalyzátorům schopným selektivně oxidovat metan molekulárním kyslíkem,“ uzavřel Dědeček.
Laureáti převezmou cenu 29. listopadu na galavečeru v Národním muzeu v Praze. Národní ocenění Česká hlava, letos dostal molekulární imunolog Václav Hořejší. Návrh vládní Rady pro výzkum, vývoj a inovace na jeho ocenění v listopadu schválila vláda.
