可燃冰如何高效轉化?這個難題被破解了

2025年08月23日17:23:08 科學 1426

可燃冰,即天然氣水合物,是蘊藏在海洋深處的重要資源,其主要成分為甲烷。由於甲烷分子結構異常穩定,傳統的工業利用方式只能將其在高溫高壓下進行粗放式轉化,不僅能耗巨大,而且大量甲烷會被過度氧化為二氧化碳,造成能源和資源雙重浪費。

在溫和條件下將甲烷直接高效地轉化為甲醇,一直是能源催化領域的難題。

海南大學海洋清潔能源創新團隊研發的新型催化體系,能在較低溫度條件下,將氣態甲烷高效轉化為高附加值的液體甲醇,為我國可燃冰資源就地利用提供了具有自主知識產權的技術方案。日前,相關研究成果在國際學術期刊《自然-通訊》發表。

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可燃冰轉化過程中的微觀界面反應圖。新華社發

該團隊設計出一種納米級的鈀催化劑,可精準識別並激活甲烷分子。更關鍵的是,它對目標產物甲醇具有一種「快速釋放」的特性:一旦寶貴的甲醇分子生成,催化界面會立即將其「彈出」,避免在反應環境中停留過久而被過度氧化。

據團隊負責人田新龍介紹,這項突破性技術讓甲醇的選擇性達到99.7%,在轉化上幾乎實現「零損耗」。同時,整個過程環境溫度僅需70℃,這意味著未來的工業化生產將更安全、節能和環保。

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海南大學科研人員在實驗室進行科研探討。新華社發

田新龍說,有了新型催化體系,在海洋深處開採的可燃冰有望被高效率、低成本地轉化為甲醇。甲醇是清潔燃料,又可以合成新材料、特種纖維等各類高附加值產品,進入千家萬戶。

來源 新華網(記者 陳凱姿)

責任編輯 呂世成 嚴雲

責任校對 李鴻睿

主編 武熙智

終審 編委 劉超

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