随着技术的进步,我们寻找并设法找到新的原油和天然气来源,我们浪费的天然气数量也在增加。在许多操作中,甲烷被排放或燃烧,市场价值低得多。这部分是因为甲烷的储存和运输困难,尤其是与其他碳氢化合物相比。


但现在,多亏大自然母亲和3D打印技术的进步,我们可能很快就会有一种方法,可以廉价有效地减少我们浪费的甲烷量。这项工作已在杂志上报道自然通信 .


太贵了

理想的情况是将甲烷转化为易于捕获的形式,如液态烃,在许多情况下就是这样。但进行这一过程所需的设备需要大量的资本投资。甲烷转化为液态烃的转化率较低,效率也相对较低,因此该工艺仅在规模经济保证投资的情况下进行。


因此,需要一种方法将甲烷转化为易于在偏远或“搁浅”情况下储存和运输的产品(来源小、临时或不靠近管道)。这是加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的团队利用生物学和3D打印技术开发的。


甲烷营养盐和3D打印聚合物

甲烷营养盐是以甲烷为碳源和能源的原核生物。甲烷通过甲烷氧化菌中的一种酶转化为甲醇甲烷单加氧酶或MMO。这种酶令人惊讶的是,它是唯一一种已知的真正的催化剂,能够在环境条件下将甲烷转化为甲醇。


甲烷营养盐存在于土壤中,常见于产生甲烷的地区,如垃圾填埋场。在那里,它们在减少释放到环境中的甲烷量方面发挥了作用,在生物修复过程和减少释放到大气中的温室气体量方面发挥着重要作用。


该团队将酶从生物体中分离出来,因为只有酶才能提供更大的灵活性。为了使用这些酶,研究小组必须找到一种支持和固定这些酶的方法,以便甲烷能够通过这些酶——一种不会阻止它们工作的底物,并且可以成形。


该团队发现将MMO嵌入聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)聚合物中,该聚合物易于使用和聚合。该团队表明,根据GC测定,MMO/PEGDA底物是一种高效的“生物反应器”,可将甲烷转化为甲醇。该团队建议,随着进一步的研究,生物聚合物基质可以用于制造简单的反应器,通过将其转化为有用的产品,可以帮助减少甲烷的浪费量。本文讨论了测定醇和其他极性溶剂的改进GC技术,两者兼而有之:使用SLB®-IL(i系列)毛细管GC柱利用极性选择性和极性惰性