22/01/2014 - Nanotechnologie - Neue Katalysatoren zur Senkung des Schwefelgehalts von Brennstoffen

Menéame

Ein Team von Wissenschaftlern der Zentrum für Nanowissenschaften und Nanotechnologie (CNyN) von der Nationalen Autonomen Universität Mexiko (UNAM) hat einen Katalysator für die Ölindustrie geschaffen.

Bislang hat sich die zwei Prototypen von Nanokathalalysatoren entsprechend den Anforderungen des mexikanischen Öls (Pemex) in seinen Hydrodesulfurierungsverfahren (Schwefelbeseitigung) aus dem Raffineriegebiet, wodurch es gelungen ist, 30 Teile Schwefel pro Million und Diesel minus 10 zu reduzieren, wie es die internationalen Normen markieren. Das mexikanische Maya-Öl hat bis zu 30 Prozent Schwefel, was es zu einem sehr umweltbelastenden Öl macht.

Dr. Sergio Fuentes Moyado führt das Projekt an und ist Leiter des UNAM CNYN, das sich auf dem Campus Ensenada in Baja California befindet. Er fügt hinzu, dass der Nanotechnologie-Katalysator nach drei Jahren experimenteller Forschung im Zentrum und auf Pilotebene am mexikanischen Ölinstitut ein nationales Patent besitzt und bereit ist, in einer Raffinerie getestet zu werden.

Die CNyN-Technologie verwendet Molybdändisulfid (MoS2) als Grundlage und ist Teil der fünften Generation von Katalysatoren, obwohl es die erste Generation von seiner Herkunft als Nanotechnologie ist.

"Wir suchen nach effizienteren, robusteren und billigeren Katalysatoren als die derzeit auf dem Markt vorhandenen. Daher werden sie seit ihrer Planung und Planung unter dem Nanokonzept betrachtet, das einige Eigenschaften dieser Technologien verbessert," betont Dr. Fuentes Moyado.

Dazu erklärt er den Hydrodesulfurierungsprozess. "Der Katalysator entfernt Schwefel aus den Molekülen von Benzin und Diesel, da sie auf kleinen Anordnungen auf vier bis fünf Nanometern abgelagert werden und dort die Reaktion in Gegenwart von Wasserstoff auftritt. So werden beim Ausgang des Prozesses saubere Moleküle gewonnen, die in Kraftstoffen verwendet werden."

Es sei darauf hingewiesen, dass die Synthese des Katalysators im Labor für die Verarbeitung von Kohlenwasserstoffe durchgeführt wurde, das für das Projekt in den CNyN-Anlagen in Ensenada erstellt wurde.

"Wir untersuchen jetzt, ob es möglich ist, auf industriellem Niveau zu klettern, um Tonnen anstelle von Kilogramm zu produzieren und den Prozess in einer Raffinerie zu installieren. Wir haben Pemex einen Fortschritt bei den Ergebnissen vorgelegt, und die Verantwortlichen sind sehr daran interessiert, den Raffinerietest durchzuführen. Wenn das der Fall wäre, würden die Nano-Katalysatoren in den USA hergestellt werden, da es in unserem Land keine Unternehmen gibt, die sie herstellen.

"Eine große Infrastruktur ist erforderlich. Das Design, das wir gemacht haben, brach von der grundlegendsten Seite, nämlich zu verstehen, wie Moleküle mit Katalysatoren verbunden werden und wie wir die aktiven Standorte des Katalysators stärker mit der Flüssigkeit in Kontakt bringen können, sei es mit Benzin oder Diesel. Es gibt ein Design, das mit der Anwendung von Wissen involviert ist," so der CNyN-Direktor.

Das Projekt wurde vom Energieministerium (Sener) und dem Nationalen Rat für Wissenschaft und Technologie (Conacyt) mit über 66 Millionen Pesos finanziert.

Zur Realisierung des Nanokatalalysators wurde auch die Teilnahme der UNAM-Institute für Physik und Materialforschung sowie des Zentrums für angewandte Wissenschaften und technologische Entwicklung gewährt.

Weitere Teilnehmer waren die Universitäten Veracruzana, Metropolitana, Autónoma de Baja California, Papaloapan, Texas in San Antonio (in den Vereinigten Staaten) und das Institut für Forschung über Katalyse und Umwelt in Lyon, Frankreich.

"Es ist ein Projekt, bei dem wir die Führung übernehmen, aber es ist eine Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Institutionen. In den vergangenen drei Jahren haben wir sehr zufrieden stellende Ergebnisse erzielt, die die Anforderungen erfüllen, die Pemex ankündigt, denn die Staatsregierung bemüht sich, diese ultrasauberen Brennstoffe in Raffinerien zu erzeugen," so Dr. Fuentes Moyado. (Agentur ID)

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Forschung und Entwicklung / ID

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