Wasserstoff (H2) wird den Dekarbonisierungsfahrplan vorantreiben. H2 sieht sich Herausforderungen gegenüber, die seine Anwendung, Speicherung und den Transport betreffen, was die wichtigsten Probleme sind, die zuverlässige und erschwingliche Lösungen erfordern. Seine Umwandlung in H2-basierten grünen Methanol bietet eine potenzielle Alternative. Die vorliegende Forschung wendete einen mehrstufigen gekühlten Festbettreaktor mit einem Cu/ZnO/Al2O3-Katalysator an, der mit biogas-abgeleitetem Synthesegas mit unterschiedlichen CO/H2-Konzentrationsverhältnissen gespeist wurde. Die Reaktion wird hauptsächlich bei 503 K und 5 MPa durchgeführt. Umwandlungen und Ausbeuten wurden nach jedem der 4 Schritte gemessen und ergaben eine Gesamtumwandlung von 97,8 %. Der Katalysator wurde vollständig charakterisiert und zeigte eine nanoskalige Strukturzelle mit ultrafeiner Kristallinität. Aspen-Simulationsvorhersagen unter Verwendung der kinetischen Ausdrücke von Graaf et al. passten genau zu den experimentellen Ergebnissen. Die Methanolreinheit überstieg 99,5 %. Das Konzept kann durch die Verwendung von 3 aufeinanderfolgenden katalytischen Betten mit Intercooling problemlos skaliert werden. Pilotanlagenversuche werden weiter genutzt, um das Technologiebereitschaftsniveau zu erhöhen.
Zhang et al. (Tue,) untersuchten diese Frage.