Экологичная революция: Производство оксида пропилена без электричества!
Схема автономной каталитической системы для эпоксидирования пропилена.
Представьте систему, которая производит оксид пропилена (PO) — ключевой ингредиент для полиуретана в диванах и матрасах, полиэстера в одежде и бутылках — без единого ватта энергии извне. Исследователи из Университета науки и технологий Ульсана (UNIST) и Национального университета Чоннам разработали именно такую автономную установку, полагающуюся на химический потенциал.
В основе — перекись водорода (H₂O₂), генерируемая на месте из кислорода и формальдегида через самопроизвольную электрохимическую реакцию. Разница энергий между реакциями делает процесс независимым от электричества или солнечного света, в отличие от традиционных методов, где H₂O₂ получают из ископаемого топлива с выбросами CO₂.
Полученная H₂O₂ окисляет пропилен, образуя PO. Команда усовершенствовала катализатор на основе цеолита (TS-1), сделав его устойчивым к щелочной среде, необходимой для H₂O₂. Это повысило эффективность и выход PO.
За 24 часа система выдает 1657 микромолей PO на квадратный сантиметр — в восемь раз больше, чем в предыдущих "зеленых" подходах. Плюс, она производит водород (H₂) как побочный продукт, чистый источник энергии.
Экономика впечатляет: себестоимость PO падает на 8%, до 2,168 долларов за килограмм. Упрощенная конструкция без высоких температур, давлений и внешних источников снижает капитальные и эксплуатационные расходы, а производство H₂O₂ на месте минимизирует логистику.
"Этот модульный процесс легко масштабируется для мелкосерийного производства, способствуя переходу к децентрализованным системам", — отмечает профессор Джи-Ук Джанг.
"Мы преодолели ограничения цеолитных катализаторов, открыв путь к устойчивой химической промышленности", — добавляет профессор Джа Хун Квак.
