KaramelaYedi
New member
ABD'de geliştirilen bir işlem kullanılarak sera gazı metan, ortam sıcaklığında ve normal hava basıncında atmosferden uzaklaştırılabiliyor. Daha önce bu yalnızca yüksek sıcaklıklarda ve yüksek basınçta verimli bir şekilde mümkün oluyordu. Ayrıca ortaya çıkan maddelerin plastik üretiminde de kullanılması muhtemel.
Bir zeolit ile doğal olarak oluşan bir enzim olan alkol oksidazın katalizör kombinasyonu, işlemi mümkün kılar. Araştırmacılar katalizörlerin boya gibi katı malzemelerde de kullanılabileceğini gösterdi. Cambridge'deki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) Michael Strano liderliğindeki grubun çalışması, “Nature Catalys” adlı uzman dergisinde sunuldu.
Metan güçlü bir sera gazıdır ve 100 yıllık bir süre boyunca karbondioksitten (CO2) 28 kat daha güçlüdür. Kısa sürede daha da etkili oluyor ama birkaç yıl sonra atmosferde parçalanıyor. Volkanlar veya permafrost gibi doğal metan kaynakları ve sığır yetiştiriciliği, pirinç ekimi ve doğal gazın çıkarılması ve kullanılması gibi insan yapımı kaynaklar vardır.
Strano, metanın nasıl kullanılabileceğinin bir süredir araştırıldığını açıkladı. “Bu bir karbon kaynağıdır ve onu atmosferden uzak tutmak, aynı zamanda onu yararlı bir şeye dönüştürmek istiyoruz.”
Son zamanlarda yapılan çeşitli çalışmalar, zeolitlerin metan dönüşümü için katalizör olarak çok uygun olduğunu göstermiştir. Zeolitler, doğal mineral olarak yaklaşık 60 türü bulunan ve 100'den fazlası laboratuvarda sentezlenen alüminyum silikatlardır. Bir karbon atomu ve dört hidrojen atomundan oluşan, aslında kararlı olan metan molekülünün kimyasal reaksiyonlara katılmasına neden olurlar. Zeolitler ve alkol oksidazların elde edilmesi ucuzdur.
MIT araştırmacıları zeolit olarak Fe-ZSM-5 adı verilen demirle modifiye edilmiş bir alüminyum silikat kullandı. Sulu bir çözeltide, havadaki metanın su yüzeyindeki oksijenle reaksiyona girerek metanol oluşturmasına neden olur. İkinci aşamada, alkol oksidaz, formaldehit ve hidrojen peroksit oluşturmak üzere havadaki metanol ve oksijenin reaksiyonunu katalize eder.
formaldehit ve üre
Formaldehit, polimerlerin (yani plastiklerin) oluşumu için temel olarak kullanılabilirken, hidrojen peroksit ilk reaksiyon için oksijen sağlar, böylece bir reaksiyon döngüsü oluşturulur. Döngüyü başlatmak için başlangıçta biraz metanol eklenir.
Geri dönüşümün bir olasılığı üre eklemektir. Bu, üre reçinesi üretiminde bir ara ürün olan metilen diüre oluşturur. Bu plastik hızla sertleşir ve aşınmaya karşı dayanıklıdır; diğer şeylerin yanı sıra laminatlar ve tekstiller için kullanılır.
Araştırmacılar, beyaz boya için yaygın olarak kullanılan bir pigment olan küçük titanyum dioksit parçacıklarına formaldehit ve üre uyguladılar. Sıcak preslemeden sonra katalizör beyaz bir pigment oluşturulur. Bilim adamlarının fikirlerine göre bu madde, doğal gaz boru hatlarına uygulanarak yüzeyi kapatılabilir. Katalizlenen reaksiyon sırasında oluşturulan sentetik reçine küçük çatlakları kapatabilir ve böylece sızıntıları önleyebilir.
Çalışma yazarları, “Bu çalışma, ortam koşulları altında havadaki oksijen tarafından yönlendirilen, yüksek kaliteli polimerler üreten ve böylece metan emisyon akışlarını artıran metan oksidasyonu için sürdürülebilir bir yol sunuyor” diye yazıyor. Şu anda havadaki CO2'yi bağlayan ve onun nitrat ilavesiyle reaksiyona girerek üre oluşturmasını sağlayan katalizörleri araştırıyorlar. Daha sonra formaldehitin yanı sıra bir sera gazından üre de üretilebilecek.
Bir zeolit ile doğal olarak oluşan bir enzim olan alkol oksidazın katalizör kombinasyonu, işlemi mümkün kılar. Araştırmacılar katalizörlerin boya gibi katı malzemelerde de kullanılabileceğini gösterdi. Cambridge'deki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) Michael Strano liderliğindeki grubun çalışması, “Nature Catalys” adlı uzman dergisinde sunuldu.
Metan güçlü bir sera gazıdır ve 100 yıllık bir süre boyunca karbondioksitten (CO2) 28 kat daha güçlüdür. Kısa sürede daha da etkili oluyor ama birkaç yıl sonra atmosferde parçalanıyor. Volkanlar veya permafrost gibi doğal metan kaynakları ve sığır yetiştiriciliği, pirinç ekimi ve doğal gazın çıkarılması ve kullanılması gibi insan yapımı kaynaklar vardır.
Strano, metanın nasıl kullanılabileceğinin bir süredir araştırıldığını açıkladı. “Bu bir karbon kaynağıdır ve onu atmosferden uzak tutmak, aynı zamanda onu yararlı bir şeye dönüştürmek istiyoruz.”
Son zamanlarda yapılan çeşitli çalışmalar, zeolitlerin metan dönüşümü için katalizör olarak çok uygun olduğunu göstermiştir. Zeolitler, doğal mineral olarak yaklaşık 60 türü bulunan ve 100'den fazlası laboratuvarda sentezlenen alüminyum silikatlardır. Bir karbon atomu ve dört hidrojen atomundan oluşan, aslında kararlı olan metan molekülünün kimyasal reaksiyonlara katılmasına neden olurlar. Zeolitler ve alkol oksidazların elde edilmesi ucuzdur.
MIT araştırmacıları zeolit olarak Fe-ZSM-5 adı verilen demirle modifiye edilmiş bir alüminyum silikat kullandı. Sulu bir çözeltide, havadaki metanın su yüzeyindeki oksijenle reaksiyona girerek metanol oluşturmasına neden olur. İkinci aşamada, alkol oksidaz, formaldehit ve hidrojen peroksit oluşturmak üzere havadaki metanol ve oksijenin reaksiyonunu katalize eder.
formaldehit ve üre
Formaldehit, polimerlerin (yani plastiklerin) oluşumu için temel olarak kullanılabilirken, hidrojen peroksit ilk reaksiyon için oksijen sağlar, böylece bir reaksiyon döngüsü oluşturulur. Döngüyü başlatmak için başlangıçta biraz metanol eklenir.
Geri dönüşümün bir olasılığı üre eklemektir. Bu, üre reçinesi üretiminde bir ara ürün olan metilen diüre oluşturur. Bu plastik hızla sertleşir ve aşınmaya karşı dayanıklıdır; diğer şeylerin yanı sıra laminatlar ve tekstiller için kullanılır.
Araştırmacılar, beyaz boya için yaygın olarak kullanılan bir pigment olan küçük titanyum dioksit parçacıklarına formaldehit ve üre uyguladılar. Sıcak preslemeden sonra katalizör beyaz bir pigment oluşturulur. Bilim adamlarının fikirlerine göre bu madde, doğal gaz boru hatlarına uygulanarak yüzeyi kapatılabilir. Katalizlenen reaksiyon sırasında oluşturulan sentetik reçine küçük çatlakları kapatabilir ve böylece sızıntıları önleyebilir.
Çalışma yazarları, “Bu çalışma, ortam koşulları altında havadaki oksijen tarafından yönlendirilen, yüksek kaliteli polimerler üreten ve böylece metan emisyon akışlarını artıran metan oksidasyonu için sürdürülebilir bir yol sunuyor” diye yazıyor. Şu anda havadaki CO2'yi bağlayan ve onun nitrat ilavesiyle reaksiyona girerek üre oluşturmasını sağlayan katalizörleri araştırıyorlar. Daha sonra formaldehitin yanı sıra bir sera gazından üre de üretilebilecek.