
海南大学突破关键技术!70℃让甲烷变甲醇,可燃冰利用迎来新曙光
记者从海南大学最新获悉,该校海洋清洁能源创新团队研发的新型催化体系,创下了一项亮眼成果 —— 仅需 70℃的温和条件,就能把气态甲烷高效转化成高附加值的液体甲醇。这项拥有自主知识产权的技术,不仅为我国可燃冰资源就地利用打开新思路,更标志着我国在低温催化领域迈出了实质性的一步。
“可燃冰是 21 世纪的战略能源,但甲烷分子太‘顽固’了。” 海南大学海洋科学与工程学院副研究员邓培林解释,甲烷的碳氢键极难在温和条件下断裂,这成了转化利用的大难题。过去传统工业方法,得在 1000℃以上高温、50 个大气压高压下才能实现转化,不仅能耗高得惊人,还容易让甲烷过度氧化成二氧化碳,既浪费资源又污染环境。而甲醇是液体,好储存易运输,既能当基础化工原料,又能做船舶、汽车的清洁燃料,把甲烷高效变成甲醇,一直是国际催化领域的 “硬骨头”。
为啃下这块 “硬骨头”,海南大学团队把宝押在了催化剂上。他们想出了巧妙办法:给催化剂晶面做精密 “装修”,就算温度不高,也能高效 “唤醒” 甲烷分子,还能及时把生成的甲醇 “送” 出来,避免被进一步氧化。更关键的是,团队引入金原子调控催化剂的电子结构和表面活性位点,这下在 70℃的温和条件下,甲烷活化和甲醇脱附就能同步进行,难题迎刃而解。
这项技术的突破点很实在:一方面,把反应温度从 1000℃以上骤降到 70℃,大大降低了能耗和操作风险;另一方面,转化选择性接近 100%,几乎没有副产物,彻底避免了资源浪费。邓培林说,未来这套催化体系能和海上可燃冰开采设备配合,在开采现场就把气态甲烷变成液态甲醇,既不用担心甲烷泄漏,还能省下大笔运输成本。不止可燃冰,天然气田、页岩气里的富甲烷资源,都能用这项技术实现清洁利用,前景特别广。
目前成果还在实验室小试阶段,团队正忙着推进反应器放大和催化剂稳定性测试,计划未来三到五年完成中试示范装置,再逐步推向产业化。“我们想让这项技术落地海南,打造‘陆海联动’的清洁能源转化示范基地。” 邓培林表示,团队会继续推进催化材料规模化制备,争取在甲烷绿色催化领域实现中国引领,给全球能源转型贡献 “海南智慧”。
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