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LLNL的科学家用3D打印聚合物将甲烷转化为乙醇

发布日期:2021-09-14 23:36浏览次数:
本文摘要:日前,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们用于3D打印机生产聚合物反应器,可在常温常压下倒数利用甲烷生产甲醇。该反应器可以作为一种更加有效地的手段,将甲烷转化成为能用的能源。 石油和天然气铁矿的新技术减少了天然气的可用性,而天然气的主要成分正是甲烷。然而,众所周知气体很难储存和运输,大量甲烷在这一过程的各个阶段损失,减少了其作为能源的潜力,同时有可能引起全球气候变化。

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日前,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们用于3D打印机生产聚合物反应器,可在常温常压下倒数利用甲烷生产甲醇。该反应器可以作为一种更加有效地的手段,将甲烷转化成为能用的能源。  石油和天然气铁矿的新技术减少了天然气的可用性,而天然气的主要成分正是甲烷。然而,众所周知气体很难储存和运输,大量甲烷在这一过程的各个阶段损失,减少了其作为能源的潜力,同时有可能引起全球气候变化。

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目前,将甲烷转化成为更加有价值的产品是一个低成本产业——这样的技术必须很高的温度和压力,并且不能在十分大的规模下展开实际操作。  LLNL研究人员激动地找到,使用大面积投影微立体光刻(LAPmu;SL)3D打印机创立的3D打印机聚合物,可以用来在小规模情况下将甲烷转化成为甲醇,而其成本只是大规模操作者的一小部分。由于它的可开销性和密实性,该技术或许也为甲烷外泄或遗留问题获取了一个不切实际的解决方案,它可以将气体储存在小空间或不用于管道,当然这必须将气体转换成液体。

  为了创立新型3D打印机反应器,科学家们从甲烷水解菌里放入酶,之后将其和聚合物融合并3D打印机成反应器。“值得注意的是,酶在聚合物中保有了100%的活力,”SarahBaker说道,她是LLNL的化学家和项目负责人。“打印机的含酶聚合物对于未来发展是高度灵活性的,应当能用作普遍的应用于,尤其是那些牵涉到气液反应的。

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”  甲烷单加氧酶(MMO)是目前未知的唯一可在常温常压条件下将甲烷转化成甲醇的催化剂。然而,用于甲烷水解菌展开反应必须能量,以便保持反应过程以及甲烷细菌的新陈代谢。为了避免这种对能量的市场需求,研究人员寻找了一种方法来分离出来生物体内的酶,使它们需要准确地掌控这种具备更高转化成效率的反应。  “到目前为止,大多数工业生物反应器是用于加热槽,这对于气液反应来说是陈旧的,”团队中的环境科学家JoshuahStolaroff说道。

“将酶打印机入牢固的聚合物结构,这一概念为新品种反应器关上了大门,使之具备更高的生产量并消耗较少的能源。”  最重要的是,研究人员还找到,3D打印机的聚合物可以重复用于,而且在比传统溶液更高的酶浓度下也可以用于。LLNL科研人员的找到被公开发表在了6月15日出版发行的《NatureCommunications》杂志上。


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