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Avà, scrivendu in a rivista Joule, Ung Lee è i so culleghi riportanu un studiu di un impianto pilotu per l'idrogenazione di u diossidu di carbonu per pruduce l'acidu formicu (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01). 003;2024). Questu studiu dimostra l'ottimisazione di parechji elementi chjave di u prucessu di fabricazione. À u livellu di u reattore, a cunsiderazione di e proprietà chjave di u catalizatore cum'è l'efficienza catalitica, a morfologia, a solubilità in acqua, a stabilità termica è a dispunibilità di risorse à grande scala pò aiutà à migliurà e prestazioni di u reattore mantenendu basse e quantità di materia prima richieste. Quì, l'autori anu utilizatu un catalizatore di ruteniu (Ru) supportatu nantu à una struttura mista di triazina bipiridil-tereftalonitrile covalente (chjamata Ru/bpyTNCTF). Anu ottimizatu a selezzione di coppie d'amine adatte per una cattura è una cunversione efficiente di CO2, selezziunendu N-metilpirrolidina (NMPI) cum'è amina reattiva per catturà CO2 è prumove a reazione d'idrogenazione per furmà furmatu, è N-butil-N-imidazolu (NBIM) per serve cum'è amina reattiva. Avendu isolatu l'amina, u furmatu pò esse isolatu per una ulteriore pruduzzione di FA attraversu a furmazione di un trans-adduttu. Inoltre, anu migliuratu e cundizioni operative di u reattore in termini di temperatura, pressione è rapportu H2/CO2 per massimizà a cunversione di CO2. In termini di cuncepimentu di u prucessu, anu sviluppatu un dispositivu custituitu da un reattore à lettu percolatore è trè colonne di distillazione cuntinua. U bicarbonatu residuale hè distillatu in a prima colonna; NBIM hè preparatu furmendu un trans adduttu in a seconda colonna; u pruduttu FA hè ottenutu in a terza colonna; A scelta di u materiale per u reattore è a torre hè stata ancu attentamente cunsiderata, cù l'acciaio inox (SUS316L) sceltu per a maiò parte di i cumpunenti, è un materiale cummerciale à basa di zirconiu (Zr702) sceltu per a terza torre per riduce a corrosione di u reattore per via di a so resistenza à a corrosione di l'assemblaggio di carburante. , è u costu hè relativamente bassu.
Dopu avè ottimizatu attentamente u prucessu di pruduzzione - selezziunendu a materia prima ideale, cuncependu un reattore à lettu percolatore è trè colonne di distillazione cuntinua, selezziunendu attentamente i materiali per u corpu di a colonna è l'imballaggio internu per riduce a corrosione, è aghjustendu e cundizioni operative di u reattore - l'autori dimustranu chì hè stata custruita una pianta pilota cù una capacità ghjurnata di 10 kg di assemblaggio di carburante capace di mantene un funziunamentu stabile per più di 100 ore. Attraversu un'attenta analisi di fattibilità è di u ciclu di vita, a pianta pilota hà riduttu i costi di 37% è u putenziale di riscaldamentu globale di 42% paragunatu à i prucessi tradiziunali di pruduzzione di assemblaggi di carburante. Inoltre, l'efficienza generale di u prucessu righjunghje u 21%, è a so efficienza energetica hè paragunabile à quella di i veiculi à pile à combustibile alimentati da idrogenu.
Qiao, M. Pruduzzione pilota di l'acidu formicu da u diossidu di carbonu idrogenatu. Nature Chemical Engineering 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2