Reforming dwutlenku węgla

Reforming dwutlenku węgla (znany również jako reforming na sucho ) to metoda wytwarzania gazu syntezowego (mieszaniny wodoru i tlenku węgla) w reakcji dwutlenku węgla z węglowodorami, takimi jak metan , przy pomocy katalizatorów z metali szlachetnych (zwykle Ni lub stopy Ni) . Gaz syntezowy jest konwencjonalnie wytwarzany w reformingu parowego lub zgazowania węgla . W ostatnich latach zwiększone obawy dotyczące udziału gazów cieplarnianych w globalnym ociepleniu spowodowały wzrost zainteresowania zastąpieniem pary jako reagenta dwutlenkiem węgla.

Sucha reakcja reformingu może być reprezentowana przez:

$<=> [975 ^ oC] 2CO + 2H2}}}$

zużywane są dwa gazy cieplarniane i wytwarzane są użyteczne chemiczne elementy budulcowe, wodór i tlenek węgla. Wyzwaniem dla komercjalizacji tego procesu jest to, że wytwarzany wodór ma tendencję do reagowania z dwutlenkiem węgla. Na przykład następująca reakcja zwykle przebiega z niższą energią aktywacji niż sama reakcja reformingu na sucho:

$<=> [600 ^ oC] CO2 + H2}}}$

Inny problem związany z reformingiem na sucho polega na tym, że działa on w warunkach, w których wytwarzana jest woda. W rezultacie ta woda może prowadzić do niepożądanej reakcji zwrotnej do CO ₂ poprzez reakcję przemiany wody w gaz . Aby zapobiec tworzeniu się CO2, aw konsekwencji stratom wydajności CO, CO2 _{można zaadsorbować} na tlenku wapnia. W rezultacie w procesie powstają tylko CO i H ₂ O, zwiększając efektywność wykorzystania surowców. Ten proces jest lepiej znany jako supersuche reformowanie.

CO ₂ można przekształcić na sucho w gazowy CO w temperaturze 800-850°C w reakcji z koksem ponaftowym , biowęglem , węglem itp. przy użyciu tanich katalizatorów na bazie żelaza. Wykorzystując tańszą odnawialną energię elektryczną, taką jak energia słoneczna lub wiatrowa, ta tańsza metoda przekształca koks ponaftowy i gaz cieplarniany CO2 _w użyteczne paliwo, takie jak metanol , osiągając wychwytywanie i wykorzystanie dwutlenku węgla . Część gazu CO jest przekształcana w wodór w reakcji konwersji gazu wodnego.