Es la hidrogenación de dióxido de carbono a metano de una solución o un problema?

Question

La hidrogenación de $\ce{CO2}$ $\ce{CH4}$es termodinámicamente favorecida la reacción a temperatura ambiente a moderadamente altas temperaturas.

$$\ce{CO2 + 4H2 <=> CH4 + 2H2O (g)}\qquad G^\circ_{\pu{298K}}= \pu{-27 kcal/mol}$$

$\ce{CH4}$ (gas natural) es un combustible excelente para una variedad de aplicaciones. También es una buena C1 materia prima para la fabricación de otros productos químicos. Esta reacción puede ser usado para reciclar $\ce{CO2}$ y de reducir sus emisiones a la atmósfera.

Así que, ¿por qué no usar $\ce{H2}$ de photoelectrolysis de agua para producir $\ce{CH4}$ y lograr varias metas de almacenar la energía solar, la creación de un útil de la materia prima y reciclar atmosférica $\ce{CO2}$?

Me dijo, $\ce{CH4}$ es 30 veces superior a lo $\ce{CO2}$ a la atmósfera y también la photoelectrolysis de $\ce{H2}$ es todavía un procedimiento costoso y requiere más tiempo para alcanzar la madurez.

¿Es lo correcto? el otro estudiante en el panel dijo que mi respuesta era demasiado vaga.

Answer 1

El problema es que el dióxido de carbono que se libera a partir de la quema a menudo se mezcla con otras cosas incluyen aire. Si tuviéramos que quiere convertir dióxido de carbono en metano, a continuación, el oxígeno del aire que se haría más difícil.

Mientras que una opción podría ser químicos bucle de combustión para obtener una mayor pureza del dióxido de carbono arroyo todavía tenemos el problema de dónde íbamos a sacar el hidrógeno. El método normal en la industria para obtener el gas de hidrógeno necesario para cosas como el peróxido de hidrógeno de producción es el uso de reformado con vapor de metano.

$\ce{H2O + CH4 -> CO + 3H2}$

Utilizando el gas de agua cambio de de la reacción del monóxido de carbono se convierte en dióxido de carbono y de hidrógeno (utilizando más de vapor). Mi preocupación acerca de un proceso industrial para la conversión de la acumulación de dióxido de carbono en el metano es que a menos que el uso de la energía hidroeléctrica, la energía solar o la energía nuclear para obtener electricidad para la producción de hidrógeno a partir de agua, entonces nunca va a ser capaz de hacer una reducción en la cantidad de dióxido de carbono como el proceso de forma más dióxido de carbono que la que consume.

Hay algunos de la electroquímica en la que el dióxido de carbono puede ser convertida en otras cosas, por la reducción en el cátodo, pero creo que este es en la actualidad sólo en una muy pequeña escala.