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메탄을 태우는 환경 친화적 인 방법

29.08.2012

펜실베니아 대학의 과학자들은 메탄 연소를 위한 저렴하고 환경 친화적인 촉매를 만들었습니다.

촉매는 물질의 화학적 변형을 촉진하고 배출물을 보다 환경 친화적으로 만듭니다. 불행히도, 일반적인 메탄 가스를 연소하기 위한 최신 촉매는 충분히 효율적이지 않습니다. 이 때문에 메탄은 완전히 연소되지 않고 부분적으로 대기 중으로 빠져나가 온실 효과와 지구 온난화의 악화에 부정적인 기여를 합니다.

천연가스는 점점 더 중요한 에너지원이 되고 있습니다. 그것의 주성분은 메탄이며, 이는 대부분의 다른 탄화수소 연료보다 연소 중에 더 적은 양의 이산화탄소를 방출합니다. 그러나 메탄 분자의 매우 안정적인 구조 때문에 이 가스의 모든 에너지를 방출하기가 매우 어렵습니다. 그 결과, 연소되지 않은 메탄은 이산화탄소보다 20배 더 강력한 온실 효과로 배출물을 생성합니다.

다행스럽게도 펜실베니아 대학의 연구원들은 이탈리아와 스페인의 동료들과 함께 기존 물질보다 30배 더 나은 메탄 연소를 촉매하는 물질을 만들었습니다. 이 발견은 메탄 에너지를 더 잘 사용하고 특히 천연 가스 차량에서 발생하는 온실 가스 배출을 줄이는 것을 가능하게 합니다. 촉매는 또한 발전소를 위한 더 깨끗한 가스 터빈을 만들 수 있게 해줍니다.

기존의 메탄 연소 촉매는 산화세륨(CeO2)과 같은 산화물에 지지된 금속 나노입자, 특히 팔라듐(Pd)으로 구성됩니다. 과학자들은 나노 입자의 자기 조립에 기반한 방법을 사용하지 않기로 결정했습니다. 이러한 촉매는 가열되면 소결되어 점차적으로 효과를 잃기 때문입니다. 대신, 연구원들은 직경이 1,8 나노미터에 불과한 팔라듐 나노입자를 생성하고 세륨 산화물의 보호 다공성 쉘로 이들을 둘러쌌습니다. 금속 코어를 가진 이러한 구형 구조는 소수성 알루미나 표면에 증착되었습니다.

새로운 물질의 활성을 테스트하는 동안 동일한 양의 금속으로 나노구조가 30배 더 효율적으로 작동하고 400°C에서 가스를 완전히 연소한다는 것이 발견되었습니다.

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