Hatur nuhun parantos nganjang ka Nature.com. Vérsi browser anu anjeun anggo gaduh dukungan CSS anu terbatas. Pikeun hasil anu pangsaéna, kami nyarankeun nganggo vérsi browser anjeun anu langkung énggal (atanapi mareuman modeu kompatibilitas dina Internet Explorer). Samentawis waktos, pikeun mastikeun dukungan anu terus-terusan, kami nunjukkeun situs ieu tanpa gaya atanapi JavaScript.
Ayeuna, nyerat dina jurnal Joule, Ung Lee sareng kolegana ngalaporkeun panilitian ngeunaan pabrik pilot pikeun hidrogenasi karbon dioksida pikeun ngahasilkeun asam format (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01). 003;2024). Panilitian ieu nunjukkeun optimasi sababaraha unsur konci tina prosés manufaktur. Dina tingkat réaktor, pertimbangan sipat katalis konci sapertos efisiensi katalitik, morfologi, kalarutan cai, stabilitas termal, sareng kasadiaan sumber daya skala ageung tiasa ngabantosan ningkatkeun kinerja réaktor bari ngajaga jumlah bahan baku anu diperyogikeun tetep handap. Di dieu, panulis nganggo katalis rutenium (Ru) anu dirojong dina kerangka triazin bipyridyl-terephthalonitrile kovalén campuran (disebat Ru/bpyTNCTF). Aranjeunna ngaoptimalkeun pilihan pasangan amina anu cocog pikeun nangkep sareng konvérsi CO2 anu efisien, milih N-metilpirolidin (NMPI) salaku amina réaktif pikeun nangkep CO2 sareng ngamajukeun réaksi hidrogénasi pikeun ngabentuk format, sareng N-butil-N-imidazol (NBIM) pikeun ngalayanan salaku amina réaktif. Saatos ngasingkeun amina, format tiasa diisolasi pikeun produksi FA salajengna ngalangkungan formasi trans-adduct. Salian ti éta, aranjeunna ningkatkeun kaayaan operasi réaktor dina hal suhu, tekanan sareng rasio H2/CO2 pikeun maksimalkeun konvérsi CO2. Dina hal desain prosés, aranjeunna ngembangkeun alat anu diwangun ku réaktor trickling bed sareng tilu kolom distilasi kontinyu. Bikarbonat sésa disuling dina kolom kahiji; NBIM disiapkeun ku cara ngabentuk trans adduct dina kolom kadua; produk FA diala dina kolom katilu; Pilihan bahan pikeun réaktor sareng menara ogé dipertimbangkeun sacara saksama, kalayan baja tahan karat (SUS316L) dipilih pikeun kaseueuran komponén, sareng bahan berbasis zirkonium komérsial (Zr702) dipilih pikeun menara katilu pikeun ngirangan korosi réaktor kusabab résistansi kana korosi rakitan bahan bakar. , sareng biayana relatif murah.
Saatos ngaoptimalkeun prosés produksi sacara saksama—milih bahan baku anu idéal, ngarancang réaktor trickling bed sareng tilu kolom distilasi kontinyu, milih bahan pikeun awak kolom sareng pengepakan internal pikeun ngirangan korosi, sareng nyaluyukeun kaayaan operasi réaktor—panulis nunjukkeun yén pabrik pilot kalayan kapasitas sadinten 10 kg parantos diwangun rakitan bahan bakar anu sanggup ngajaga operasi anu stabil salami langkung ti 100 jam. Ngaliwatan analisis kalayakan sareng siklus hirup anu saksama, pabrik pilot ngirangan biaya ku 37% sareng poténsi pemanasan global ku 42% dibandingkeun sareng prosés produksi rakitan bahan bakar tradisional. Salaku tambahan, efisiensi sakabéh prosés ngahontal 21%, sareng efisiensi énergina sami sareng kendaraan sél bahan bakar anu dikuatkeun ku hidrogén.
Qiao, M. Produksi pilot asam format tina karbon dioksida anu dihidrogenasi. Nature Chemical Engineering 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2