211service.com
Jak nanocząsteczki zbierające światło mogą ograniczyć emisje klimatyczne
Rendering planowanego fotokatalitycznego reaktora chemicznego Syzygy. Dzięki uprzejmości: Syzygy
Wytwarzanie chemikaliów powoduje ogromne ilości emisji gazów cieplarnianych, zarówno z ciepła potrzebnego do napędzania produkcji, jak iz produktów ubocznych samych reakcji. Jednak nowa technologia wyłaniająca się z laboratorium może przekształcić te konwencjonalne metody przemysłowe.
Spinout Rice University poszukuje nowatorskiego sposobu wytwarzania wodoru i innych substancji chemicznych, opierając się na nanocząsteczkach, które umożliwiają zasilenie reakcji światłem, a nie ciepłem. Syzygy Plasmonika ujawni w poniedziałek, że zebrał 5,8 miliona dolarów w rundzie finansowania współprowadzonej przez firmę venture venture MIT The Engine i GOOSE Society of Texas. (Zobacz Inwestowanie w technologię, na którą warto czekać .)
Startup z Houston wykorzysta fundusze na budowę pilotażowej instalacji do produkcji wodoru. Firma uważa, że technologia może zmniejszyć emisje zwykle generowane w procesie nawet o połowę.
Wodór to dziś rynek o wartości 130 miliardów dolarów, wykorzystywany głównie w rafinacji ropy naftowej, produkcji chemicznej i hutnictwie. Wielu uważa, że ma coraz większe nadzieje na magazynowanie energii, jako sposób zasilania pojazdów i równoważenia sieci elektroenergetycznej.
Zdecydowana większość wodoru to produkowany z gazu ziemnego , przy użyciu procesu znanego jako reforming parowy, który wykorzystuje ciepło, ciśnienie i katalizatory chemiczne do konwersji gazu na wodór i, co jest problematyczne, dwutlenek węgla. Pomiędzy tym produktem ubocznym a ciepłem z paliw kopalnych, proces ten emituje ponad 800 milionów ton dwutlenku węgla rocznie, co odpowiada łącznej emisji Wielkiej Brytanii i Indonezji, ponieważ Międzynarodowa Agencja Energetyczna odnotowana w niedawnym raporcie .
Założyciele Syzygy uważają, że mogą rozwiązać dużą część tego problemu, zamieniając katalizatory chemiczne na nowy typ fotokatalizatora opracowany przez i licencjonowany przez Rice University.
Fotokatalizator plazmoniczny opracowany na Uniwersytecie Rice. Dzięki uprzejmości: Syzygy
Naukowcy od dziesięcioleci badają fotokatalizatory. Jak dotąd jednak są one używane tylko w ograniczonych zastosowaniach, takich jak oczyszczanie wody i powietrza, po części dlatego, że nie okazały się bardzo skuteczne w prowadzeniu reakcji chemicznych.
Profesorowie ryżu Naomi Halas i Peter Nordlander, dwaj współzałożyciele firmy, wymyślili sposób na połączenie tak zwanych nanocząstek plazmonicznych, obiecującej kategorii fotokatalizatorów, z tradycyjnymi katalizatorami. W artykule opublikowanym w 2016 r. w Proceedings of the National Academy of Sciences naukowcy odkryli, że: Dostarczono podejście do sprzężenia wysoka absorpcja światła i wydajne reakcje oraz możliwość dostosowania do konkretnych zastosowań.
Syzygy uważa, że opierając się na tych hybrydowych nanocząsteczkach i budując wyspecjalizowany reaktor, może uruchomić proces produkcji wodoru za pomocą diod LED, które mogą być zasilane energią wiatrową, słoneczną lub hydroelektryczną. Wyeliminowałoby to potrzebę spalania paliw kopalnych do produkcji pary i dodatkowego ciepła w tradycyjnym procesie, które odpowiadają za około połowę emisji.
Nie zajęłoby się to emisją dwutlenku węgla powstającego jako produkt uboczny, chociaż firma otrzymała również dotację Departamentu Energii USA na zbadanie sposobów na to. Firma jest przekonana, że podobne fotokatalizatory można by wykorzystać do produkcji czystszych wersji innych produktów przemysłowych wytwarzanych z katalizatorów, w tym potencjalnie paliw syntetycznych i nawozów.
Syzygy jest jednym z nielicznych startupów skupiających się na zanieczyszczeniu klimatu przemysłowego, które produkują ponad 20% USA oraz globalne emisje . (Zobacz Nowy sposób wytwarzania stali może obniżyć emisję CO2 o 5% za jednym pociągnięciem).
Dyrektor naczelny Trevor Best mówi, że firma rozważa budowę i sprzedaż reaktorów lub licencjonowanie technologii. Jednak w tym momencie firma opracowała jedynie wersję produktu w skali laboratoryjnej.