Ökad kunskap om metanol viktig för kemiindustrins omställning

Metanol är för närvarande en av de viktigaste petrokemiska baskemikalierna, med en årsproduktion på 110 miljoner ton. Kemikalien kan omvandlas till tiotusentals olika produkter och användas för tillverkning av exempelvis plaster, tvättmedel, läkemedel och bränslen.

Forskare vid Stockholms universitet har för första gången kunnat studera ytan på en koppar-zink-katalysator när koldioxid reduceras till metanol.

Nytt instrument ger svar

Det har de gjort genom att bygga ett fotoelektronspektroskopi-instrument som tillåter studier av katalysatorytor under höga tryck, och har därigenom direkt kunna observera vad som händer när reaktionen sker.

–  Med hjälp av den har vi kunnat testa de olika hypoteserna om zink uppträder som oxid, metallisk eller i legering med koppar. Vi har lyckats påvisa att zink legeras med koppar precis vid ytan och ger speciella atomära platser där metanol skapas från koldioxid, säger Anders Nilsson, professor i kemisk fysik vid Stockholms universitet.

Fossilfria bränslen och grön omställning

Metanol har potential att bli en framtida energibärare där till exempel flygbränsle kan tillverkas med hjälp av infångad koldioxid och vätgas från elektrolys av vatten istället för att använda naturgas. En framtida grön omställning av den kemiska industrin, liknande den som skett med grönt stål, där vind eller solenergi driver elektrolysceller är därför en möjlighet.

– Nu har vi verktyg att kunna forska om andra möjliga katalysatormaterial som kan användas och bättre passar ihop med elektrolysproducerad vätgas för den gröna omställningen av den kemiska industrin som idag är helt fossilbaserad och står för åtta procent av koldioxidutsläppen, säger Anders Nilsson.

Studien har gjorts i samarbete med University of Innsbruck och Vienna Technical University, DESY i Hamburg och Fritz-Haber Institutet i Berlin.

Studie:

The State of Zinc in Methanol Synthesis over a Zn/ZnO/Cu(211) Model Catalyst , Science

Kontakt:

Anders Nilsson, professor i kemisk fysik, Stockholms universitet, andersn@fysik.su.se