La búsqueda de la Marina para impulsar sus barcos convirtiendo el agua de mar en combustible es un paso más cercano.
Los ingenieros químicos de la Universidad de Rochester, en colaboración con investigadores del Laboratorio de Investigación Naval, la Universidad de Pittsburgh y OxEon Energy, han demostrado que un catalizador de carburo de molibdeno promovido con potasio convierte de manera eficiente y confiable dióxido de carbono en monóxido de carbono, un paso críticoen el proceso.
"Esta es la primera demostración de que este tipo de catalizador de carburo de molibdeno se puede utilizar a escala industrial", dice Marc Porosoff, profesor asistente de ingeniería química en Rochester. En un artículo en Energía y ciencias ambientales , los investigadores describen una serie exhaustiva de experimentos que realizaron a escala molecular, de laboratorio y piloto para documentar la idoneidad del catalizador para la ampliación.
Si los buques de la Armada pudieran crear su propio combustible a partir del agua de mar por la que viajan, podrían permanecer en operación continua. Además de unos pocos portaaviones y submarinos de propulsión nuclear, la mayoría de los buques de la Armada deben alinearse periódicamente junto a los buques tanque para reponer su combustiblepetróleo, que puede ser difícil en condiciones climáticas adversas. En 2014, un equipo del Laboratorio de Investigación Naval dirigido por Heather Willauer anunció que había utilizado un convertidor catalítico para extraer dióxido de carbono e hidrógeno del agua de mar y luego convirtió los gases en hidrocarburos líquidos con una eficiencia del 92 por cientoVelocidad.
Desde entonces, el enfoque se ha centrado en aumentar la eficiencia del proceso y ampliarlo para producir combustible en cantidades suficientes.
El dióxido de carbono extraído del agua de mar es extremadamente difícil de convertir directamente en hidrocarburos líquidos con los métodos existentes. Por lo tanto, es necesario convertir primero el dióxido de carbono en monóxido de carbono a través de la reacción inversa de cambio de agua-gas RWGS, que luego puede serconvertido en hidrocarburos líquidos a través de la síntesis de Fischer-Tropsch FTS. Normalmente, los catalizadores para RWGS contienen metales preciosos caros y se desactivan rápidamente en condiciones de reacción. Sin embargo, el catalizador de carburo de molibdeno modificado con potasio se sintetiza a partir de componentes de bajo costo y no mostró ningunosignos de desactivación durante la operación continua del estudio a escala piloto de 10 días.
Es por eso que esta demostración de catalizador de carburo de molibdeno es importante.
Porosoff, quien comenzó a trabajar en el proyecto mientras trabajaba como investigador asociado postdoctoral con el equipo de Willauer, descubrió que agregar potasio a un catalizador de carburo de molibdeno soportado en una superficie de alúmina gamma podría servir como un bajo costo, estable y altamente rentablecatalizador selectivo para convertir dióxido de carbono en monóxido de carbono durante RWGS.
El potasio reduce la barrera de energía asociada con la reacción RWGS, mientras que la alúmina gamma, marcada con surcos y poros, como una esponja, ayuda a garantizar que las partículas de catalizador de carburo de molibdeno permanezcan dispersas, maximizando el área de superficie disponible para la reacción, Dice Porosoff.
Para determinar si el carburo de molibdeno promovido por potasio también podría ser útil para capturar y convertir dióxido de carbono de las centrales eléctricas, el laboratorio realizará más experimentos para probar la estabilidad del catalizador cuando se exponga a contaminantes comunes que se encuentran en los gases de combustión, como mercurio, azufre,cadmio y cloro.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rochester . Original escrito por Bob Marcotte. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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