چگونه گازهای گلخانه ای به مواد شیمیایی با ارزشی تبدیل می شوند؟ تغییرات آب و هوایی و پیامدهای آن یکی از برزگترین چالش های قرن بیست و یکم است. به گفتۀ دانشمندان، میزان انتشار گاز CO2 فعلی، باید تا قبل سال ۲۰۳۰ به نصف کاهش یابد تا از تأثیرات مخرب آن بر اقلیم های آب و هوایی جلوگیری شود. حمل ونقل هواییـ دریایی و فعالیت های کارخانجات صنعتی جریان ثابتی از گازهای گلخانه ای را به جوّ آزاد می کنند. تولید فولاد به تنهایی بین ۶ تا ۸ درصد از حجم تولید CO2 منتشرشده در سراسر جهان را به خود اختصاص داده است. تکنولوژی جدید Power2X می تواند نقشی اساسی را در تبدیل این گازهای گلخانه ای به محصولاتی ارزشمند ایفا کند.
در ابتدا انرژی حاصل از منابع تجدیدپذیری چون آب، خورشید یا باد در فرایند الکترولیز برای تولید به اصطلاح «هیدروژن سبز» استفاده می شود.
هیدروژن تولیدشده در حضور کاتالیست، با گازهای دی اکسید کربن یا مونوکسیدکربن منتشرشده از گازهای واحدهای صنعتی و یا گازهای موجود در هوا واکنش می دهد، که نتیجۀ آن تولید آمونیاک، متانول، متان و یا دیگر محصولات شیمیایی باارزش است.
در این تکنولوژی از واکنش تبدیلی دی اکسید کربن منتشرشده در مجتمعهای فولادی به عنوان ورودی فرایند استفاده میشود. در مرحلۀ نخست از گازهای خروجی و یا گازهای ساطع از واحدهای تولید فولاد به روش کورۀ بلند بهره گرفته می شود که این گازها در احیای آهن از منبع زغال سنگ (به عنوان بزرگترین منابع دی اکسید کربن) وارد مدار خواهند شد.
کاتالیست ها و جاذب ها باعث حذف ناخالصی هایی چون ترکیبات گوگرد و مواد نامطلوب دیگر می شوند. آنها همچنین بستر لازم برای ترکیب گازها در انجام فرایند سنتز در مرحلۀ بعدی را آماده می کنند. مثلاً یک گاز سنتز متشکل از ترکیباتی چون مونوکسید کربن، هیدروژن سبز، دی اکسید کربن و نیتروژن است که می توان از آن برای تولید محصول متانول استفاده کرد.
در دمای حدود ۲۵۰ درجۀ سلسیوس و فشار ۷۰ اتمسفر، این ترکیبات گازی از درون یک رآکتور خنک کنندۀ آبی که حاوی لوله های عمودی است، عبور داده می شوند که درون آن از کاتالیست های سری Clariant’s Mega Max استفاده شده است. این کاتالیست متشکل از ذرات اکسید روی و مس به عنوان هستۀ فعال کاتالیست و نیز ذرات اکسید آلومینای روی است.
اما کدامیک پایداری شیمیایی لازم را فراهم میکند و کدامیک از رشد فزاینده در مرکز هسته جلوگیری می کند؟ دی اکسید کربن، مونوکسید کربن و مولکول های هیدروژن روی سطوح کاتالیست جذب می شوند و ذرات اکسید روی و اتم های مس همزمان عمل میکنند و انرژی فعالیت را تقویت می کنند. اکسیژن، کربن و اتم های هیدروژن پیوندهای جدیدی را تشکیل می دهند و به متانول و آب تبدیل می شوند. پس از آن مولکول های جدید تشکیل و از سطح کاتالیست جدا می شوند. متانول حاصل شده از این فرایند در صنایع شیمیایی کاربرد فراوانی دارد که به عنوان پایۀ سوختی سبز برای حمل ونقل های عمومی بسیار مفید است. با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و کاتالیست های Clariant می توان اثر مخرب گازهای گلخانه ای را حذف و ردپای گازهای دی اکسید کربن مجتمع های صنعتی را نیز به میزان چشمگیری کاهش داد.
