مختبر بروكهافن الوطني يطور محفزًا منخفض التكلفة لتحويل غاز الميثان المهدر إلى وقود سائل

2026-07-02 08:42
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، طوّر مختبر بروكهافن الوطني (BNL) التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (DOE) محفزًا منخفض التكلفة ومقاومًا للكبريت، قادرًا على تحويل غاز الميثان المهدر إلى مواد كيميائية سائلة ووقود يسهل نقلهما ولهما قيمة تجارية.

الدكتور ستيف فاريل، باحث غولدهابر في مشروع التحليل الطيفي في NSLS-II، وهو يحمل غرفة التفاعل.

تركز هذه الدراسة على محفز صناعي وافر في الأرض وهو ثنائي كبريتيد الموليبدينوم (MoS2). ويؤكد فريق البحث أن هذا المحفز، مع تعديلات طفيفة جدًا، يمكنه تحويل غاز الميثان بشكل انتقائي إلى ميثيل بيروكسايد ومركبات أكسجينية سائلة عند درجات حرارة أقل من 212 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية). يُعد ميثيل بيروكسايد مادة أولية لإنتاج الميثانول، وهو وقود سائل كثيف الطاقة. صرّح الدكتور سانجايا سيناناياكي، الباحث في BNL والمؤلف المراسل للدراسة، أن المحفز حقق إنتاجية وانتقائية عاليتين جدًا في تحضير هذه المادة الأولية المهمة للميثانول والعديد من العمليات الصناعية الأخرى.

يتطلب نقل غاز الميثان من حقول النفط والغاز النائية بنية تحتية مكلفة، مما يدفع المنتجين غالبًا إلى إطلاقه في الغلاف الجوي أو حرقه، مما يهدر الموارد ويزيد من انبعاثات الغازات الدفيئة. يعتقد باحثو BNL أن محفزهم يمكنه احتجاز هذا الميثان المحتجز وتحويله إلى مواد كيميائية سائلة قابلة للنقل. تستخدم هذه الطريقة ثنائي كبريتيد الموليبدينوم الجاهز، والذي يُظهر أداءً مماثلاً للمحفزات الأكثر تكلفة، بل ويتفوق عليها في بعض الحالات. وتُعد مقاومته للكبريت ميزة إضافية هامة: فالمركبات الكبريتية في الغاز الطبيعي الخام تُعطل المحفزات التقليدية، بينما يجعلها تركيب ثنائي كبريتيد الموليبدينوم الغني بالكبريت مقاومة طبيعيًا لهذه الملوثات. صرّح خوان خيمينيز، الباحث في المختبر والمؤلف المشارك في الدراسة، أن الفريق يعمل على تطوير مجموعات من مواد مختلفة لمواجهة تركيبات الغاز الطبيعي المتنوعة في الولايات المتحدة وعلى المستوى الدولي.

لفهم آلية عمل المحفز، استخدم الفريق عدة خطوط ضوئية في مصدر الضوء السنكروتروني الوطني II (NSLS-II) التابع لـ BNL لإجراء عمليات رصد في الزمن الحقيقي. أظهر التحليل الطيفي بالأشعة السينية أنه عند درجة حرارة 167 فهرنهايت، يتفاعل المحفز مع غاز الميثان ومحلول مائي مخفف من بيروكسيد الهيدروجين، محولاً الميثان إلى مركبات أكسجينية سائلة مع انتقائية كاملة نحو العائلة المستهدفة من المنتجات. وكان أداؤه مماثلاً، بل وأفضل أحيانًا، للمحفزات باهظة الثمن المصنوعة من البلاديوم أو الروديوم. أشار خيمينيز إلى إمكانية إنشاء محفز نشط للغاية دون الحاجة إلى تخليق معقد. أظهرت الاختبارات الإضافية أن المحفز يصبح أكثر فلزية أثناء التشغيل، مما يسمح للإلكترونات بالتحرك بحرية والمشاركة في التفاعل، مع الحفاظ على بنية بلورية مستقرة، مما يدل على متانته وإمكانية إعادة استخدامه. وجدت الدراسة أن جذور الهيدروكسيل الناتجة عن التحلل الطبيعي لبيروكسيد الهيدروجين تلعب دورًا حاسمًا في كسر روابط الكربون-الهيدروجين القوية في الميثان، حيث يوجه المحفز هذه الجذور لإنتاج منتج مستهدف واحد.

يقول العلماء إن هذه النتائج قد تمهد الطريق لمحفزات ميثان أرخص وأكثر مقاومة للكبريت. وقد قدمت جمعية بروكهافن العلمية (Brookhaven Science Associates) طلب براءة اختراع مؤقت لاستخدام هذا المحفز. نُشرت الدراسة في مجلة "المواد الوظيفية المتقدمة" (Advanced Functional Materials).

تم تجميع هذه الأخبار القصيرة وإعادة نشرها من للمعلومات من الإنترنت العالمي والشركاء الاستراتيجيين، وهي مخصصة فقط للقراء للتواصل، إذا كان هناك أي انتهاكات أو مشاكل أخرى، فيرجى إبلاغنا في الوقت المناسب، وسنقوم بتعديلها أو حذفها. يُمنع منعًا باتًا إعادة نشر هذه المقالة دون إذن رسمي. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

المنتجات ذات الصلة

برج تركيز كبريتيد الهيدروجين (H₂S) - LANZHOU LS HEAVY EQUIPMENT CO., LTD.
سلسلة التبريد بالمياه 2V - ضواغط الضغط المتوسط والعالي على شكل حرف V - Chongqing Rongneng Mechanical&Electrical Equipment Co., Ltd.
مقياس تدفق أنبوب فنتوري لمياه التغذية الرئيسية CAP1400 - Jiangsu Hongda Instrument Technology Co., LTD.
غشاء التبادل الأيوني SPEEK - Qingdao Topscomm Communication Co., Ltd.
هلاميات التغليف ذات الموصلية الحرارية العالية - Nantong BESALL Sealing Technology Company., Limited
سلسلة مطياف الأشعة فوق البنفسجية - المرئية - INESA Scientific Instrument Co., Ltd.
محرك ثلاثي الطور غير متزامن عالي الكفاءة ومقاوم للانفجار من سلسلة YBX3 (رقم الإطار 355-630)  - Jiamusi Electric Machine Co., Ltd.
المعدات المثبتة على قواعد انزلاقية - Yanda (Haimen) Heavy Equipment Manufacturing Co., Ltd.
مقياس التدفق الكهرومغناطيسي ZDL91 - Tianjin Zhongdian Celestial Science and Technology Co., Ltd.
كاشف الغاز الثابت GT-WJ2000 - Zhejiang WEAJA Electronic Technology Co., Ltd.
آلة درع موازنة الطين - Jinan Heavy industries Group Co., Ltd.
صمام تنظيم سريع التغيير بمقعد واحد/صمام تنظيم سريع التغيير بمقعد واحد عالي الضغط - Beijing Consen Automation Technology Co., Ltd.
قراءات ذات صلة
مساهمو "أولين" و"هانتسمان" يوافقون على الاندماج المتكافئ لتكوين عملاق كيميائي بقيمة 12.5 مليار دولار
2026-08-26
شركة أندوميدا ميتالز الأسترالية تنتج أكسيد الألومنيوم عالي النقاء بنسبة 99.9986% في مصنع تجريبي للتشغيل المستمر
2026-08-25
شركة أفانتيوم الهولندية تخطط لجمع 55 مليون يورو لتعزيز إنتاج FDCA
2026-08-25
إطلاق الإنتاج التجاري لمشروع TAN في مجمع جاديبان التابع لشركة شامبال للأسمدة في الهند
2026-08-22
شركة Arcanum الأمريكية تستهدف الحصول على 50 مليون دولار لإنشاء مصنع لكربونات الإيثيلين بدرجة البطاريات
2026-08-22
شركة INEOS Inovyn تستحوذ على الأصول الوحيدة لإنتاج ثنائي كلورو الإيثان في بريطانيا وتدمج سلسلة صناعة الكلور-قلوي في رانكورن
2026-08-22
معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يطوّر منهجية جديدة لفحص المحفّزات المستخدمة في التخليق الكهروكيميائي للأمونيا
2026-08-22
ميسر تستثمر 40 مليون دولار لتوسيع طاقة إنتاج الغازات الصناعية في شمال فيتنام
2026-08-21
مشروع الميلامين الإندونيسي التابع لشركة المجموعة الصينية لبناء شنشي يدخل مرحلة التركيب
2026-08-21
شركة وانhua الكيميائية تطلق المرحلة الثانية من توسعة هذا المنتج! المرحلة الأولى أضافت للتو أكثر من 260 ألف طن من الطاقة الإنتاجية
2026-08-20