在当前的能源转型和应对气候变化的斗争中，米兰理工大学能源系的一项研究提出了利用温室气体的创新方法。 这项研究登上了著名科学杂志《Angewandte Chemie》的封面，为提高将温室气体转化为能源的过程的效率提供了新的见解，同时还减轻了甲烷和二氧化碳--这两种导致全球变暖的主要气体的影响。
这幅刊登在著名科学杂志《Angewandte Chemie》封面上的图片描绘了一个热气球飞越黑暗的山脉，比喻碳的形成。 篮子里的二氧化碳分子比甲烷分子数量更多，它们是热气球的驱动力。 如果没有二氧化碳提供的推力，甲烷就会向下沉降，形成不受欢迎的碳。 资料来源：米兰理工大学
Matteo Maestri 教授领导的研究小组研究了干转化（Dry Reforming），这是一种将甲烷和二氧化碳这两种主要温室气体转化为合成气的化学过程，合成气可用于制氢以及化工和能源行业的许多领域。 干重整工艺使用支撑金属纳米颗粒作为催化剂，可实现高转化率，加速必要的化学反应。
用于二氧化碳热催化转化的催化剂上积聚的碳会降低这些工艺的效率，成为其工业应用的障碍。 Matteo Maestri 教授领导的研究小组发现，碳的形成与干转化反应中二氧化碳 (CO2) 和甲烷 (CH4) 的比例密切相关。 资料来源：米兰理工大学
然而，该工艺更广泛应用的主要障碍之一是催化剂表面的积碳，这种现象会降低催化剂的效率，使其不适合大规模使用。 利用可在化学反应过程中实时研究催化剂的先进技术--操作拉曼光谱，研究小组发现，碳的逐渐形成与反应中存在的二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）的比例密切相关。
米兰理工大学能源系的 Matteo Maestri 教授解释说："我们的工作使我们能够观察到催化剂在反应过程中是如何转变的。了解这一点将有助于我们提高催化剂的效率，从而对减少温室气体排放和能源的长期可持续性产生潜在的重大影响。"
防止或减轻催化剂上碳积聚的可能性为基于这种反应的更持久、更高效的技术铺平了道路，为二氧化碳沼气的利用提供了新的解决方案。
编译自/SciTechDaily