חמש מתכות, זרז אחד: דרך משופרת להפקת כימיקלים מגז טבעי

ייצור החל ב-525 מעלות

במסגרת המחקר נסקרו 55 הרכבים של תחמוצות מרובות מתכות. לאחר בחירת משפחת החומרים המבטיחה נערכו בדיקות נוספות, והזרז שנבחר לבחינה מפורטת החל לייצר אתאן ואתילן ב-525 מעלות צלזיוס. התחמוצות של המתכות הבודדות שנבדקו נזקקו לטמפרטורות גבוהות יותר.

בטמפרטורה של 600 מעלות השיג הזרז נצולת משולבת של 12.3% לאתאן ולאתילן. פירוש הנתון הוא ש-12.3% מהפחמן שבמתאן שהוזן לתהליך התקבל בשני התוצרים המבוקשים. אין מדובר בהמרה מלאה של המתאן או במדד לחיסכון באנרגיה.

עשרה ימים כמעט ללא היחלשות

במבחן עמידות נפרד, שנערך ב-600 מעלות, נשמרה נצולת של 11.1% לאחר 240 שעות - אותה נצולת שנמדדה לאחר שעת הפעילות הראשונה. לעומת זאת, התחמוצות של המתכות הבודדות איבדו בהדרגה מפעילותן במהלך הבדיקה.

קצב אובדן הפעילות המחושב של הזרז החדש היה פחות מ-1/25 מזה שנמדד בחומרי ההשוואה. זהו מדד לעמידותו בתנאי הניסוי, ואין פירושו שהוא מייצר פי 25 יותר חומר או שאורך חייו התעשייתי גדול פי 25.

לפי הניתוח שערכו החוקרים, ההרכב החדש מסייע לשמר את המבנה הגבישי ואת האתרים הפעילים שעל פני השטח. השילוב בין המתכות מאפשר גם לכוון את מידת הבסיסיות של האתרים האלה, המשפיעה על יעילות התגובה.

עניין אפשרי לישראל, אך הדרך לתעשיה עוד ארוכה

עבור ישראל, המפיקה גז טבעי ומקיימת תעשיה פטרוכימית, המחקר מציע כיוון אפשרי להפקת ערך נוסף מהמתאן. עם זאת, לא נבדקה התאמת התהליך לגז המופק בישראל, ולא הוכחה עדיפותו הכלכלית על שיטות הייצור הקיימות.

גם המונח "טמפרטורה נמוכה" הוא יחסי: 600 מעלות מחייבות חימום משמעותי. כדי להעריך כדאיות מסחרית יהיה צורך לבדוק את צריכת האנרגיה הכוללת, עלות המתכות והכנת הזרז, הפרדת התוצרים ועמידות לאורך תקופות ארוכות בהרבה ובקנה מידה תעשייתי.

אין בממצאים הוכחה להפחתת פליטות או לכך שניתן להחליף באמצעות הזרז מתקני ייצור קיימים. החידוש הוא בהדגמת שילוב מבטיח של פעילות ויציבות בתנאי מעבדה.