利用水和CO2直接生产甲烷新工艺

简 讯

利用水和CO2直接生产甲烷新工艺

太阳能驱动的热化学循环(STCs)为在富能量分子的化学键中储存太阳能提供了一种直接的方法。通过利用一种氧化还原物质(如二氧化铈)作为反应介质，热化学循环过程可从水和CO2中产生H2和CO，即合成气，然后合成气可通过费-托合成过程改质为烃类。

瑞士保罗谢尔研究所(PSI)已经验证，通过将一个催化过程组合到热化学循环工艺中，可以直接从水和CO2生产烃类，尤其是甲烷。相关论文已发表在《RSC 能源和环境科学》杂志上。

目前，大多数的研究工作都集中在设计用于热化学循环的氧化还原材料，以致力于提高合成气产量。一个非常有吸引力的途径是利用水和CO2，通过切实的热化学循环工艺直接生产烃类。这个新概念如果可以做到对烃类的高选择性，本质上就可绕过第二转化阶段，如甲烷化或费-托过程。这可能会使太阳能燃料生产链变得更为经济。此外，再也不需要存储和运输合成气。

这项研究表明，在热化学循环中直接进行甲烷生产是可能的。该催化剂的主要作用是推动烃类分子的形成。这些烃类燃料可以从水和CO2中分离生成的合成气直接转化而成，或直接利用水和CO2转化而成，而无需中间形成合成气或两者的结合。在这项研究中，研究团队采用了镍掺杂的二氧化铈和铑掺杂的二氧化铈。这两种材料均在600 ℃下用氢还原后，在500 ℃下用水和CO2再氧化时表现出合成甲烷的高活性。

[中国石化有机原料科技情报中心站供稿]