Un team di ricerca guidato dalla North Carolina State University ha progettato un nuovo catalizzatore in grado di convertire in modo più efficiente l'etano in etilene, che viene utilizzato in una varietà di processi di produzione. La scoperta potrebbe essere utilizzata in un processo di conversione per ridurre drasticamente i costi di produzione dell'etilene e ridurre le relative emissioni di anidride carbonica fino all'87%.

"Il nostro laboratorio aveva precedentemente proposto una tecnica per convertire l'etano in etilene, e questo nuovo catalizzatore redox rende tale tecnica più efficiente dal punto di vista energetico e meno costosa riducendo le emissioni di gas serra, "dice Yunfei Gao, uno studioso postdottorato presso NC State e autore principale di un documento sul lavoro. "L'etilene è una materia prima importante per l'industria delle materie plastiche, tra gli altri usi, quindi questo lavoro potrebbe avere un impatto economico e ambientale significativo".

"L'etano è un sottoprodotto della produzione di gas di scisto, e la migliore efficienza del nostro nuovo catalizzatore rende possibile per le operazioni di estrazione di energia in località remote fare un uso migliore di quell'etano, "dice Fanxing Li, autore corrispondente dell'articolo e professore associato e borsista della facoltà universitaria presso il Dipartimento di ingegneria chimica dello Stato NC.

"Si stima che più di 200 milioni di barili di etano vengano respinti ogni anno nei 48 stati inferiori a causa della difficoltà di trasportarlo da località remote, " dice Li. "Con il nostro catalizzatore e la nostra tecnica di conversione, pensiamo che sarebbe conveniente convertire quell'etano in etilene. L'etilene potrebbe quindi essere convertito in combustibile liquido, che è molto più facile da trasportare.

"Il problema con le attuali tecniche di conversione è che non è possibile ridimensionarle a una dimensione che abbia senso per i siti di estrazione di energia remoti, ma il nostro sistema funzionerebbe bene in quei luoghi".

Il nuovo catalizzatore redox è un ossido di metallo misto promosso da carbonato fuso, e il processo di conversione avviene tra 650 e 700 gradi Celsius con conversione dell'etano integrata e separazione dell'aria. Le attuali tecniche di conversione richiedono temperature superiori a 800 gradi C.

"Stimiamo che il nuovo catalizzatore e la nuova tecnica redox riducano il fabbisogno energetico del 60-87%, "Li dice.

"La nostra tecnica richiederebbe un investimento iniziale nell'installazione di nuovi, reattori chimici modulari, ma il salto di efficienza e capacità di convertire l'etano incagliato sarebbe significativo, " dice Li.

La carta, "Un catalizzatore redox perovskite modificato a guscio di carbonato fuso per la deidrogenazione ossidativa anaerobica dell'etano, " sarà pubblicato il 24 aprile sulla rivista Progressi scientifici .