Une équipe de recherche dirigée par la North Carolina State University a mis au point un nouveau catalyseur capable de convertir plus efficacement l'éthane en éthylène, qui est utilisé dans une variété de procédés de fabrication. La découverte pourrait être utilisée dans un processus de conversion pour réduire considérablement les coûts de production d'éthylène et réduire les émissions de dioxyde de carbone associées jusqu'à 87 %.

"Notre laboratoire a déjà proposé une technique de conversion de l'éthane en éthylène, et ce nouveau catalyseur redox rend cette technique plus économe en énergie et moins coûteuse tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre, " dit Yunfei Gao, chercheur postdoctoral à NC State et auteur principal d'un article sur le travail. "L'éthylène est une matière première importante pour l'industrie des plastiques, entre autres utilisations, ce travail pourrait donc avoir un impact économique et environnemental important."

"L'éthane est un sous-produit de la production de gaz de schiste, et l'efficacité améliorée de notre nouveau catalyseur permet aux opérations d'extraction d'énergie dans des endroits éloignés de mieux utiliser cet éthane, " dit Fanxing Li, auteur correspondant de l'article et professeur agrégé et chercheur universitaire au département de génie chimique de l'État de Caroline du Nord.

"On estime que plus de 200 millions de barils d'éthane sont rejetés chaque année dans les 48 États inférieurs en raison de la difficulté de le transporter depuis des endroits éloignés, " dit Li. "Avec notre catalyseur et notre technique de conversion, nous pensons qu'il serait rentable de convertir cet éthane en éthylène. L'éthylène pourrait alors être transformé en carburant liquide, ce qui est beaucoup plus facile à transporter.

"Le problème avec les techniques de conversion actuelles est que vous ne pouvez pas les réduire à une taille qui a du sens pour les sites d'extraction d'énergie éloignés, mais notre système fonctionnerait bien dans ces endroits."

Le nouveau catalyseur redox est un oxyde métallique mixte promu par le carbonate fondu, et le processus de conversion a lieu entre 650 et 700 degrés Celsius avec conversion d'éthane et séparation d'air intégrées. Les techniques de conversion actuelles nécessitent des températures supérieures à 800 degrés C.

« Nous estimons que le nouveau catalyseur et la nouvelle technique d'oxydoréduction ont réduit les besoins énergétiques de 60 à 87 %, " dit Li.

"Notre technique nécessiterait un investissement initial dans l'installation de nouveaux, réacteurs chimiques modulaires, mais le saut d'efficacité et de capacité à convertir l'éthane échoué serait important, " dit Li.

Le papier, "Un catalyseur rédox pérovskite modifié par coquille de carbonate fondu pour la déshydrogénation oxydante anaérobie de l'éthane, " sera publié le 24 avril dans la revue Avancées scientifiques .