Американские ученые смогли превратить метан в формальдегид

Американские ученые из Массачусетского технологического института (MIT) сделали значительный шаг к решению проблемы парниковых выбросов, разработав инновационный катализатор, способный эффективно преобразовывать метан в полимеры. Эти исследования опубликованы в научном журнале Nature Catalysis, и открытия могут иметь далеко идущие последствия для экологии и промышленности.

Метан, являющийся одним из мощных парниковых газов, вырабатывается бактериями-метаногенами, которые в основном обитают в болотах, свалках и других местах разложения органических веществ. Наиболее значительным источником метана является сельское хозяйство, а также его образование происходит в процессе транспортировки, хранения и сжигания природного газа. По оценкам экспертов, метан ответственен за около 15% глобального повышения температуры на планете, что подчеркивает важность поиска способов его утилизации.

С точки зрения химического состава, метан представляет собой простую молекулу, состоящую из одного атома углерода, связанного с четырьмя атомами водорода. Несмотря на свою простоту, превращение метана в более сложные соединения, такие как полимеры, оказалось непростой задачей. Традиционно для этого требуется высокая температура и давление, что увеличивает энергозатраты и снижается эффективность процесса.

Команда ученых MIT предложила элегантное решение, создав гибридный катализатор, состоящий из цеолита и природного фермента алкогольоксидазы. Цеолиты, известные своими адсорбционными свойствами, являются доступными и недорогими глиноподобными минералами. Алкогольоксидаза, в свою очередь, — это фермент, который участвует в окислении спиртов и широко распространен в растениях, грибах и микроорганизмах.

Созданный катализатор выполняет двухступенчатый процесс реакции. На первом этапе цеолит преобразует метан в метанол, а затем фермент алкогольоксидаза превращает метанол в формальдегид. Примечательно, что в ходе этой реакции также образуется перекись водорода, которая возвращается обратно в цеолит, создавая источник кислорода, необходимый для дальнейшего синтеза метанола.

Одним из наиболее важных аспектов этой технологии является то, что все реакции могут проходить при комнатной температуре и не требуют применения высокого давления, что делает процесс более безопасным и экономически выгодным.

Полученный формальдегид может быть использован для синтеза мочевины, а в дальнейшем — для производства древесно-стружечных плит (ДСП), текстиля и других промышленных материалов.

Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что свинец из выхлопных газов свел с ума 150 млн американцев.