大連化物所實現生物質催化轉化制備低碳天然氣

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所生物質氫鍵選控與活化創新特區研究組研究員路芳團隊，實現了原生生物質催化轉化制備低碳天然氣。

　　天然氣是重要基礎化石能源之一，可作為發電、供熱和運輸的燃料，也可用于生產甲醇等大宗化學品。與石油、煤炭相比，天然氣燃燒效率高、碳排放及污染物排放低。在當前碳達峰、碳中和的國家戰略背景下，發展農林廢棄物為原料合成天然氣技術路線，對于緩解天然氣供應緊張、促進農業廢棄物轉化和利用具有重要意義。

　　該工作中，科研人員發展了一種高效的催化氫解策略，可以直接轉化多種農林廢棄物快速制備天然氣：通過精準構建Ni2Al3合金催化活性中心，促進原生生物質大分子中碳-氧和碳-碳鍵的高效斷裂，在溫和條件下催化生物質高效轉化制備天然氣，其中天然氣的碳收率可達93%，并且符合管道天然氣的組成。全生命周期和經濟評估分析表明，生物質天然氣與化石天然氣相比，碳排放降低了30%左右，通過初始氫壓的優化，0.1MPa氫壓條件下的碳排放僅為4.0MPa氫壓下的10%左右。此外，利用該技術路線，有望實現從原生生物質出發，利用可再生氫氣等制備生物質天然氣，再通過管道輸送將該天然氣用于工業、住宅、交通和發電等方面。該技術路線制備的天然氣能夠有效減少碳排放，具有一定的經濟競爭性，為生物質資源轉化利用提供了新技術路徑。

　　相關研究成果以Catalytic Production of Low-carbon Footprint Sustainable Natural Gas為題，發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家自然科學基金、科技部國家重點研發計劃等的支持。