近日，大連化物所生物質氫鍵選控與活化創新特區研究組（DNL06T2）路芳研究員團隊，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，具有重要的意義。
本工作中，該團隊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%，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，且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，而天然氣的成本價格為3000-4000元/噸。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，且具有一定的經濟競爭性，為生物質資源轉化利用提供了新的技術路徑。
相關工作以“CatalyticProductionofLow-carbonFootprintSustainableNaturalGas”為題，于近日發表在《自然通訊》（NatureCommunications）上。該工作的第一作者是大連化物所博士后司曉勤和助理研究員盧銳，同時與大連化物所王峰研究員、王愛琴研究員、徐杰研究員等合作完成。上述工作得到國家自然科學基金，科技部重點研發計劃等項目的支持。
來源：中科院大連化物所
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