นักวิทยาศาสตร์ใช้สายฟ้าในขวดเปลี่ยนมีเทนเป็นเมทานอล

สูตรเคมีที่ถูกต้องสามารถเปลี่ยนวัสดุธรรมดาให้กลายเป็นสิ่งมหัศจรรย์ได้ หากคุณยังสงสัย ลองดูตัวอย่างล่าสุด เช่น การใช้สารเคมีนิรันดร์ผลิตลิเธียมเกรดแบตเตอรี่ หรือรีไซเคิลพลาสติกด้วยน้ำมันรถเก่า แล้วคุณจะเชื่อทันที แต่การเปลี่ยนแปลงล่าสุดนี้น่าตื่นตาที่สุด เพราะมันคือ นักวิทยาศาสตร์ใช้สายฟ้าในขวดเปลี่ยนมีเทนเป็นเมทานอล แบบแท้จริง!

นักวิทยาศาสตร์ใช้สายฟ้าในขวดเปลี่ยนมีเทนเป็นเมทานอล

ในงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Journal of the American Chemical Society นักเคมีรายงานเทคนิคใหม่ในการเปลี่ยนมีเทนเป็นเมทานอลและสารมีค่าอื่นๆ วิธีนี้คือการปล่อยก๊าซมีเทนฟองฟู่ผ่านไฟฟ้าแรงสูง สร้างพลาสมาเหมือนสายฟ้าฟาด ทำให้ออกซิไดซ์มีเทนเป็นเมทานอลได้ถึง 97% selectivity

“เรายังผลิตก๊าซมีค่าอื่นๆ เช่น ไฮโดรเจนและเอทิลีน ซึ่งเป็นเอกลักษณ์ของวิธีพลาสมา” ดายน์ สวีเยอร์ นักเคมีจาก Northwestern University และผู้ร่วมวิจัยบอก Gizmodo “ยังต้องพัฒนาอีกมากเพื่อแข่งกับโรงงานเคมี แต่แสดงให้เห็นว่าทำเมทานอลได้ในขั้นตอนเดียว”

มีเทนและเมทานอล: จากก๊าซเรือนกระจกสู่เชื้อเพลิงอนาคต

มีเทนคือก๊าซธรรมชาติที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง แต่เป็นสาเหตุหลักของก๊าซเรือนกระจกจากมนุษย์ คิดเป็น 11% ของการปล่อยทั่วโลก ตาม EPA สหรัฐฯ ส่วนเมทานอล สารเหลวออกซิไดซ์จากมีเทน มีการใช้งานกว้างขวาง ตั้งแต่ตัวทำละลายอุตสาหกรรม ยา แอนติฟรีซ และเชื้อเพลิง บางคนเรียกการเปลี่ยนมีเทนเป็นเมทานอลว่า ” holy grail” ของการเร่งปฏิกิริยา

โลกผลิตเมทานอลเกือบ 110 ล้านตันเมตริกต่องาน วิธีปัจจุบันคือสลายมีเทนสองครั้งแล้วประกอบใหม่: ผสมไอน้ำได้คาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน แล้วกดดัน高温

“กระบวนการสองขั้นนี้มีประสิทธิภาพ แต่ไม่ตรงไปตรงมา และใช้ความร้อนมหาศาล ปล่อย CO2 ด้วย” Northwestern อธิบายในแถลงข่าว

เทคนิคพลาสมา: สายฟ้าในขวดที่ปฏิวัติอุตสาหกรรม

งานวิจัยใหม่简化กระบวนการ พัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ฟองพลาสมาเคลือบตัวเร่งทองแดงออกไซด์ เมื่อมีเทนเข้าไป ไฟฟ้าฟ้าผ่า สลายก๊าซเป็นสารปฏิกิริยารุนแรง แล้วรวมเป็นเมทานอลทันที แล้วฉีดลงน้ำเพื่อป้องกันการย่อยสลาย

“จุด breakthrough คือจับสารพลาสมาชีวิตสั้นให้เร็วที่สุด ด้วยตัวเร่ง เราควบคุมผลลัพธ์ได้” สวีเยอร์กล่าว พลาสมา “สภาวะที่สี่ของสสาร” เป็น 99% ของจักรวาลที่มองเห็น แต่บนโลกหายาก แต่ใช้ในอิเล็กทรอนิกส์มาก และตอนนี้เปิดศักยภาพใหม่ในเคมี

นี่คือตัวอย่างว่าการวิจัยพื้นฐานช่วย优化ปฏิกิริยาโมเลกุล สร้างเทคโนโลยีเคมีขนาดเล็ก สะอาด ประหยัดพลังงานมากขึ้น ยังมีโอกาสมหาศาล แต่ต้องทำงานหนักต่อ

• ข้อดีของวิธีใหม่: ขั้นตอนเดียว ลดพลังงาน ลด CO2
• ผลิตภัณฑ์เสริม: ไฮโดรเจน เอทิลีน
• ศักยภาพ: ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

เทคนิคนี้ไม่เพียงแก้ปัญหาพลังงาน แต่ยังช่วยสิ่งแวดล้อม หากพัฒนาสำเร็จ จะเปลี่ยนอุตสาหกรรมเคมีไปตลอดกาล คุณคิดอย่างไร ลองแชร์ความเห็นด้านล่าง และติดตามข่าววิทยาศาสตร์ล้ำสมัยจากเราเพื่อไม่พลาดอัปเดต!

ที่มา – Scientists Are Using Lightning in a Bottle to Turn Methane Into Methanol