تبدیل زغال سنگ به سوخت مایع ارزان تر می شود
محققان دانشگاه تکنولوژی آیندهوون هلند کاتالیستی بر پایه آهن تولید کردند که قادر است مقادیر بسیار زیاد CO2 تولیدی در فرآیند تبدیل زغال سنگ به سوخت مایع را جذب کرده و هزینه های بهره برداری عملیات را کاهش دهد.
به گزارش خبرنگار بین الملل «انرژی امروز» پیش بینی های مصرف جهانی انرژی می گویند در دهه های آتی زغال سنگ هنوز هم به عنوان یکی از اصلی ترین منابع انرژی دنیا باقی خواهد ماند و از سویی فرایند تبدیل زغال سنگ به سوخت مایع CTL نیز ادامه خواهد داشت.
در فرآیند CTL ابتدا زغال سنگ تبدیل به گاز سنتز یا Syngas، ترکیبی از مونواکسید کربن و هیدروژن، می شود. با استفاده از فرآینده فیشر تراپچ، این ترکیبات تبدیل به سوخت مایع می شوند.
اما قبل از این که این فرآیند انجام شود، ترکیبات این گاز سنتز باید تغییر یابد تا اطمینان حاصل شود که محصولات مناسب، یعنی سوخت مایع، تولید خواهد شد.
بنابراین بخشی از CO گاز سنتز با تبدیل به CO2 از آن جداسازی می شود که به این فرآینده «تبدیل آب-گاز» گفته می شود.
همانند بسیاری از واکنش های شیمایی، کاتالیست ها برای برقراری واکنش ها نیاز هستند. کاتالیست CTL یک ماده بر پایه آهن است.
متاسفانه 30 درصد از CO در این فرآیند به CO2 ناخواسته تبدیل می شود. و محصول جنبی تولید شده را هم نمی توان جذب کرد و بنابراین به مقادیر بسیار زیادی منتشر می شود که علاوه بر مصرف انرژی زیاد، فایده ای هم ندارد.
محققان دانشگاه های پکن و آیندهوون به این نتیجه رسیدند که این انتشار CO2 به این دلیل است که کاتالیست آهن خالص نیست.
آنها توانستند یک کاربید آهن خالص تولید کنند به نام کاربید آهن اپسیلون که گزینش CO2 آن بسیار پایین است. و به بیان دیگر این ماده تقریبا هیچ CO2 تولید نمی کند.
کاربید آهن اپسیلون که این دانشمندان تولید کردند حتی در شرایط فشار 23 بار و 250 درجه سانتی گراد هم پایدار است.
این نوع کاتالیست تقریبا تولید CO2 را به صفر رسانده، انرژی مورد نیاز فرآیند را کاهش می دهد و هزینه های بهره برداری فرایند را به 25 میلیون یورو در هر واحد نیروگاهی CTL کاهش می دهد.
فرایند تبدیل زغال سنگ به سوخت مایع به ویژه در کشورهایی انجام می شود که منابع غنی زغال سنگ دارند اما مجبور به واردات نفت هستند. از جمله این کشورها چین و ایالات متحده هستند.
نتایج این تحقیق در ژورنال ساینس ادونس چاپ شده است.
