近日，大連化物所生物質(zhì)氫鍵選控與活化創(chuàng)新特區(qū)研究組（DNL06T2）路芳研究員團(tuán)隊，實現(xiàn)了原生生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制備低碳天然氣。
天然氣是重要基礎(chǔ)化石能源之一，可作為發(fā)電、供熱和運輸?shù)娜剂希部捎糜谏a(chǎn)甲醇等大宗化學(xué)品。與石油、煤炭相比，天然氣燃燒效率高，碳排放及污染物排放低。在當(dāng)前碳達(dá)峰、碳中和的國家戰(zhàn)略背景下，發(fā)展農(nóng)林廢棄物為原料合成天然氣技術(shù)路線，對于緩解天然氣供應(yīng)緊張、促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化和利用，具有重要的意義。
本工作中，該團(tuán)隊發(fā)展了一種高效的催化氫解策略，可以直接轉(zhuǎn)化多種農(nóng)林廢棄物快速制備天然氣：通過精準(zhǔn)構(gòu)建Ni2Al3合金催化活性中心，促進(jìn)原生生物質(zhì)大分子中碳-氧和碳-碳鍵的高效斷裂，在溫和條件下催化生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化制備天然氣，其中天然氣的碳收率可達(dá)93%，且符合管道天然氣的組成。全生命周期和經(jīng)濟(jì)評估分析表明，生物質(zhì)天然氣與化石天然氣相比，碳排放降低了30%左右，且通過初始?xì)鋲旱膬?yōu)化，0.1MPa氫壓條件下的碳排放僅為4.0MPa氫壓下的10%左右，而天然氣的成本價格為3000-4000元/噸。此外，利用該技術(shù)路線，有望實現(xiàn)從原生生物質(zhì)出發(fā)，利用可再生氫氣等制備生物質(zhì)天然氣，再通過管道輸送將該天然氣用于工業(yè)、住宅、交通和發(fā)電等方面。該技術(shù)路線制備的天然氣能夠有效減少碳排放，且具有一定的經(jīng)濟(jì)競爭性，為生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化利用提供了新的技術(shù)路徑。
相關(guān)工作以“CatalyticProductionofLow-carbonFootprintSustainableNaturalGas”為題，于近日發(fā)表在《自然通訊》（NatureCommunications）上。該工作的第一作者是大連化物所博士后司曉勤和助理研究員盧銳，同時與大連化物所王峰研究員、王愛琴研究員、徐杰研究員等合作完成。上述工作得到國家自然科學(xué)基金，科技部重點研發(fā)計劃等項目的支持。
來源：中科院大連化物所
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