Egy új katalizátor hatékonyabbá és környezetbarátabbá teheti a földgázüzemű autókat és a gázerőműveket. A nanotechnológiával előállított anyag segítségével ugyanis a metán alacsony hőmérsékleten is teljesen elég, elkerülve ezzel, hogy a rendkívül erősen üvegházhatású gáz maradéka a légkörbe kerüljön. Ugyanakkor az új katalizátor még olyan magas hőmérsékleten is stabil, amilyen például a földgázerőművekben mérhető, szemben a hagyományos anyagokkal. A kutatók szerint az új katalizátor így hozzájárulhat ahhoz, hogy a jövőben csökkenjen a metánkibocsátás, valamint hatékonyabban működjenek a gázerőművek.

„Sürgősen szükség van a metán jobb égését elősegítő katalizátorokra” – nyilatkozta Matteo Cargnello, a trieszti egyetem munkatársa. A légköri metán által okozott üvegházhatás több mint hússzor erősebb a szén-dioxidénál, így elősegíti a klímaváltozást. Az erőművekben és földgázüzemű autókban eddig katalizátorként alkalmazott palládiumvegyületek azonban 400 °C alatti hőmérsékleten nagyobb mennyiségű el nem égett metánt hagynak vissza, és csak 600-700 °C közötti hőmérsékleten működnek hatékonyan. A gázüzemű autók esetében ezért a kipufogógázok nagy része el nem égett metánból áll.

Emellett sok palládiumkatalizátor nem áll ellen például az erőművek gázkazánjaiban uralkodó nagy hőségnek. 850 °C-on és afölött a katalizátor többnyire por formájú alkotóelemei összesülnek. Az ún. szinterelés hatására a katalizátor elveszti aktív felületét, és nem tudja többé betölteni a szerepét. Nem ez történik azonban az új, nanotechnológiával előállított katalizátor esetében.

Az új katalizátor olyan, kis palládiumrészecskékből áll, amelyek mindegyike egy porózus cérium-dioxid golyóban van. Ez a „csomagolás” bizonyos kémiai vegyületek jelenlétében magától jön létre, kölcsönhatások kombinációja teszi lehetővé ezt az önszerveződést. A kutatók a cérium-dioxid golyócskákat egy alumínium-oxid felületre helyezték, ahol ezek – szintén maguktól – egyenlő távolságra rendeződtek egymástól. Így egy nagy felületű katalizátor jött létre, amelynek alkotóelemei nem olvadnak össze.

Az új katalizátor hatékonyságát egy égetőkamrában tesztelték 250 és 850 °C közötti hőmérsékleten, és összehasonlították két hagyományos katalizátorral. Az új katalizátor jelenlétében a metán már 400 °C-on maradéktalanul elégett, azaz 130-300 °C-kal alacsonyabb hőmérsékleten, mint a hagyományos katalizátorok esetében. Az anyag teljesítménye magas hőmérsékleten sem csökkent, így összességében a metán égése több mint harmincszor hatékonyabb volt. Ez az elv tehát megteremti a lehetőségét annak, hogy a jövőben jobb és környezetbarátabb katalizátorokat fejlesszenek ki a metán égetéséhez.

http://mernokbazis.hu/cikkek/hat%C3%A9konyabb-f%C3%B6ldg%C3%A1z%C3%A9get%C3%A9s-%C3%BAj-kataliz%C3%A1torral