2023-12-11 / Autor: Katarzyna Antoniak-Jurak; Łukasiewicz - Instytut Nowych Syntez Chemicznych / Artykuł sponsorowany
Katalizatory są niezbędnym elementem procesów technologicznych ukierunkowanych m.in. na syntezę chemikaliów, farmaceutyków czy otrzymywanie nośników energii np. H2. Skala ich stosowania systematycznie wzrasta.
Przemysłowe procesy wodorowe wymagają zapewnienia stabilnego źródła znacznych ilości H2. Rola surowców kopalnych wykorzystywanych do wytwarzania wodoru (gaz ziemny, węgiel, pozostałości rafineryjne) jest i nadal będzie bardzo duża. Jednocześnie, regulacje prawne zmierzające ku „CO2-net zero economy” wywoływać będą systematyczny wzrost udziału surowców alternatywnych (w tym przede wszystkim biomasy i odpadów) w procesach wodorowych. Niezależnie od rodzaju surowca i metody jego konwersji kluczową operacją technologiczną pozostawać będzie katalityczna parowa konwersja tlenku węgla CO + H2O ⇄ CO2 + H2 (water-gas shift: WGS), realizowana w celu redukcji pary wodnej tlenkiem węgla i wzbogacenia gazu syntezowego w wodór.
Bardzo duży wpływ na efektywność procesu generowania wodoru mają katalizatory stosowane w tym procesie. Konieczne jest zatem ich doskonalenie jak również poszukiwanie katalizatorów o nowatorskich formułach i unikalnych właściwościach. Konwencjonalne sposoby ich syntezy często nie spełniają kryteriów technik „zrównoważonych”. Wymagają przeprowadzenia złożonego ciągu operacji jednostkowych czy też stwarzają zagrożenie dla środowiska (emisja ścieków i gazów).
Nowoczesnym katalizatorom WGS stawiane są wymagania: formuła pozbawiona mutagennych i kancerogennych składników, formuła niewymagająca aktywacji, wysoka efektywność także przy zmniejszonym stężeniu pary wodnej w gazie procesowym, wysoka aktywność, selektywność i trwałość.
W ramach finansowanego przez NCBR projektu Eco_CatWGS realizowanego przez zespół dr Katarzyny Antoniak-Jurak (Łukasiewicz – INS) prowadzone są prace w kierunku stworzenia nowej generacji katalizatorów do procesu WGS wg zupełnie nowych ścieżek syntezy spełniających wymienione wymagania. W trakcie prowadzonych prac wykorzystywane jest szerokie spektrum technik eksperymentalnych do badań właściwości fizykochemicznych, a w pomiarach kinetycznych ciśnieniowe reaktory. Kompleksowa analiza wyników umożliwia lepsze zrozumienie wpływu parametrów syntezy, obróbki termicznej na właściwości strukturalno-powierzchniowe i efekt katalityczny w reakcji WGS. Spodziewanym efektem projektu jest opracowanie wysokowartościowych materiałów katalitycznych o nowatorskiej formule i użytkowej postaci determinującej wysoką aktywność oraz zespół korzystnych parametrów użytkowych pozwalających na zmniejszenie wskaźników energetycznych wytwarzania wodoru. Dodatkową innowacją projektu będzie stworzenie technologii wytwarzania nowego produktu w sposób bardziej „zrównoważony”. Katalizatory otrzymane według nowo opracowanych protokołów syntezy będą pozbawione substancji toksycznych, czy też stwarzających zagrożenia dla środowiska, a dodatkowo sposób ich syntezy będzie się charakteryzować niskimi wskaźnikami emisyjności ścieków i gazów.
Na obecnym etapie realizacji projektu wykazano, że efektywność nowej generacji katalizatorów WGS jest zbliżona do konwencjonalnych, a sposób ich wytarzania nie generuje toksycznych gazów oraz ogranicza ślad węglowy.
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Nowych Syntez Chemicznych (Łukasiewicz – INS) jest jednostką o ugruntowanej pozycji w obszarze katalizy stosowanej i procesów katalitycznych. Łukasiewicz – INS jest także producentem szerokiej gamy heterogenicznych katalizatorów, sorbentów i nośników. Efektem działalności Instytutu jest kompleksowa oferta dla podmiotów gospodarczych sektora chemicznego - od technologii wytwarzania, przez modelowanie i optymalizację reaktorów z wsadami katalitycznymi, po wsparcie w ich stosowaniu.
Projekt: LIDER/10/0062/L-12/20/NCBR/2021 pt.: „Nowy przyjazny dla środowiska katalizator procesu parowej konwersji CO”
Okres realizacji: 03.01.2022 r.- 03.01.2025 r.
Kontakt:
katarzyna.antoniak@ins.lukasiewicz.gov.pl
WięcejSklep
Książka: Surfaktanty i ich zastosowanie w produktach kosmetycznych
95.00 zł
Książka: Atlas Mikrobiologii Kosmetyków
94.00 zł
Książka: Zagęstniki (modyfikatory reologii) w produktach kosmetycznych
78.00 zł
“Chemia i Biznes” nr 1/2025
20.00 zł
“Chemia i Biznes” nr 6/2024
30.00 zł
"Kosmetyki i Detergenty" nr 4/2024
30.00 zł
Emulsje i inne formy fizykochemiczne produktów kosmetycznych. Wprowadzenie do recepturowania
108.00 zł
Bilety - XIV Międzynarodowa Konferencja Przemysłu Detergentowego
639.60 zł
WięcejNajnowsze
WięcejNajpopularniejsze
WięcejPolecane
WięcejW obiektywie
Legislacja, trendy i surowce: X edycja Konferencji Przemysłu Chemii Budowlanej
3 grudnia 2024 r. odbyła się w Warszawie 10. edycja Konferencji Przemysłu Chemii Budowlanej. W...
Marki własne w Kielcach
6 i 7 listopada br. do Targów Kielce na Targi Marek Własnych przyjechali przedstawiciele sektora marek...
Targi Packaging Innovations stałym punktem w branży opakowaniowej
W dniach 9-10 października br. w EXPO Kraków, odbyła się 16. edycja Międzynarodowych Targów...
Targi Warsaw Pack ważne dla sektora opakowań
Warsaw Pack to wydarzenie, gdzie liderzy branży prezentują najnowsze technologie pakowania i...