Южнокорейские ученые представили новую технологию, которая позволяет непосредственно преобразовывать углекислый газ (CO₂) в жидкое топливо и другие ценные углеводороды. Исследовательская команда под руководством доктора Чон-Ран Кима из Корейского научно-исследовательского института химических технологий (KRICT) в сотрудничестве с компаниями GS Engineering & Construction и Hanwha TotalEnergies разработала уникальный катализатор и инновационный химический процесс, который открывает путь к экологически чистому производству топлива.
Об этом сообщает ProIT
Особенности новой технологии и этапы внедрения
Первый этап проекта предусматривал создание мини-пилотной установки с суточной мощностью 5 кг, которую в 2022 году передали партнерам для дальнейшего развития. Следующий шаг – запуск первой в Южной Корее демонстрационной установки прямого гидрирования CO₂, которая уже достигла производства 50 кг жидких углеводородов в сутки. В планах исследователей – масштабирование процесса до промышленного уровня с возможностью производства более 100 тысяч тонн топлива ежегодно.
Современная технология приобретает особую актуальность в условиях глобальных энергетических кризисов, в частности из-за геополитических конфликтов, таких как война США и Израиля против Ирана, что привело к блокаде Ормузского пролива. Использование промышленных выбросов CO₂ в качестве сырья для создания жидкого топлива способно снизить зависимость от традиционной нефти и поддержать устойчивое развитие энергетики.
Преимущества прямого гидрирования CO₂
В отличие от классических технологий, которые предполагают двухступенчатый процесс с использованием высокотемпературной реакции конверсии водяного газа (RWGS) и дальнейшего синтеза Фишера-Тропша, разработка KRICT позволяет осуществлять преобразование CO₂ и водорода в жидкие углеводороды в одном цикле. Новый катализатор обеспечивает реакцию при температурах 270–330 °C и давлении 10–30 бар, что значительно ниже по сравнению с традиционными методами. Эффективность процесса в настоящее время составляет около 50%: суточная производительность установки равна примерно трем 20-литровым канистрам топлива.
Благодаря усовершенствованию катализаторов и оптимизации условий эксплуатации удалось достичь стабильной работы системы и снизить энергопотребление. Упрощение производственной схемы позволило снизить затраты на производство, что делает технологию привлекательной для дальнейшей коммерциализации.
В перспективе исследователи планируют проводить долгосрочные эксплуатационные испытания и демонстрации, а также экономическую оценку технологии. Особое внимание будет уделено анализу сокращения выбросов парниковых газов при использовании таких установок на промышленных предприятиях.
Специалисты считают, что внедрение этой технологии в сочетании с возобновляемыми источниками энергии будет способствовать развитию систем преобразования энергии в жидкое топливо (PtL), где электроэнергия из экологически чистых источников, улавливаемый CO₂ и зеленый водород трансформируются в жидкое топливо нового поколения.
«Технология имеет значительный потенциал для замены нефтяного сырья, которое используется для производства автомобильного топлива и нефтехимической продукции, на углеродсодержащие аналоги».
Результаты этого исследования опубликованы в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
