Η σημερινή τεχνολογία για την αντιμετώπιση των βιομηχανικών αέριων εκπομπών οξειδίων αζώτου (NOx) χρησιμοποιεί την αμμωνία ή ουρία ως αναγωγικό και στερεούς καταλύτες V2O5/TiO2 με κατάλληλους προωθητές (WO3 και MoO3), όπως επίσης στηριζόμενους καταλύτες ευγενών μετάλλων στη θερμοκρασιακή περιοχή 220-400°C. Η τεχνολογία αυτή είναι γνωστή με το ακρωνύμιο NH3-SCR. Η τεχνολογία όμως αυτή αντιμετωπίζει σημαντικά προβλήματα όπως: διαφυγή αμμωνίας στο περιβάλλον, διάβρωση σωληνώσεων και εγκαταστάσεων, εναπόθεση αλάτων ΝΗ4ΗSO4 (αντίδραση αμμωνίας με SO2/SO3 που βρίσκονται στο καυσαέριο) σε εναλλάκτες θερμότητας, και υψηλό λειτουργικό κόστος.
Η ανάπτυξη νέας καταλυτικής τεχνολογίας για έλεγχο των βιομηχανικών εκπομπών NOx σε χαμηλές θερμοκρασίες (120-180°C) και βασισμένη σε άλλες αναγωγικές ενώσεις παραμένει και σήμερα ένας σημαντικός στόχος, όπου μπορεί να μειώσει σημαντικά το λειτουργικό και επενδυτικό κόστος συγκρινόμενο με αυτό της σημερινής τεχνολογίας NH3-SCR.
Το υδρογόνο (H2) προσφέρεται ως ένα "καθαρό και πράσινο" αναγωγικό σώμα για ανάπτυξη μιας νέας βιομηχανικής καταλυτικής τεχνολογίας H2-SCR σε χαμηλές θερμοκρασίες (120-180°C). Το Εργαστήριο Ετερογενούς Κατάλυσης του Πανεπιστημίου Κύπρου έχει σχεδιάσει και αναπτύξει ένα πρωτότυπο καταλυτικό σύστημα γι' αυτό το σκοπό. Το καταλυτικό αυτό σύστημα αποτελείται από νανο-σωματίδια Pt και Pd (1.2 nm) τα οποία έχουν εναποτεθεί στο πορώδες σύστημα μικτού οξειδίου MgO-CeO2. Το καταλυτικό αυτό σύστημα έχει κατοχυρωθεί με 5 Διεθνή Διπλώματα Ευρεσιτεχνίας (USA, European), όπου πρόσφατα τα δικαιώματα χρήσης αυτών των Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας έχουν αγορασθεί από τη Γερμανική Εταιρία LINDE ENGINEERING AG, με στόχο την ανάπτυξη εμπορικής καταλυτικής τεχνολογίας H2-SCR.
Στην ομιλία αυτή θα γίνει παρουσίαση της έρευνας αυτής με έμφαση τη χρήση εξειδικευμένων ισοτοπικών δυναμικών τεχνικών για την κατανόηση του μηχανισμού της υπόψη αντίδρασης και προσπάθεια περαιτέρω βελτίωσης του καταλυτικού συστήματος που έχει αναπτυχθεί.
Βιβλιογραφία
[1] A.M. Efstathiou, C.N. Costa, "Novel Catalyst for the Reduction of NO to N2 with Hydrogen under NOx Oxidation Conditions", US Patent No. 7,105,137 B2 (2006); European Patent No. 1 475 149 B1 (May 2008).
[2] A. M. Efstathiou, Petros G. Savva, Costas N. Costa, "Catalyst Containing Platinum and Palladium for the Selective Reduction of NOx with Hydrogen (H2-SCR)", European Patent Application No. EP080 10887.0 (filed on October 15, 2008).
[3] Angelos M. Efstathiou, George Olympiou, "Catalyst consisting of Platinum supported on chemically promoted Magnesium Oxide and Cerium Dioxide towards H2-SCR", European Patent Application No. EP 09007863.5 - 2104 (filed on June 16, 2009).
[4] C.N. Costa, A.M. Efstathiou, J. Phys. Chem. C 111 (2007) 3010
Ομιλητής: ’Αγγελος Μ Ευσταθίου
Καθηγητής, Τμήμα Χημείας, Πανεπιστήμιο Κύπρου (E-mail: efstath at ucy.ac.cy)
Ώρα: Δευτέρα, 30 Νοεμβρίου 2009, 13:00