화학 산업은 매일 우리의 모든 삶에 영향을 미칩니다.이 기사를 읽고있는 화면의 구성 요소에서 우리가 먹는 음식을 재배하는 데 사용되는 비료에 이르기까지 모든 것에 영향을 미칩니다.
이를 위해이 산업은 에너지 요구 사항을 줄이거 나 반응 효율을 향상시키기 위해 촉매에 크게 의존하고 있으며, 이는 소비자에게 최종 비용뿐만 아니라 환경에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, 비료 (암모니아) 생산은 현재 전세계 에너지 소비의 약 1%를 소비합니다. 촉매제가 없으면이 숫자는 천문학적이며 전 세계 식량 생산은 크게 제한 될 것입니다. 연구자들은 끊임없이 에너지 수요를 줄일 수있는보다 효율적인 촉매를 개발하려고 노력하고 있으며, 이는 에너지 수요를 더욱 줄여 비료의 비용과 소비자에게 식품 비용을 줄일 수 있습니다.
.새로운 촉매를 연구하는 데 초점을 맞추는 데 중점을 두는 이유는 우리 대부분이 일상 생활을 향상시킬 것을 약속하는 새로운 기술에 대해 읽은 이유입니다. 이는 일반적으로 연구자들이 화학 산업에서 어떤 새로운 기술이 구현되고 있지 않은 시장의 힘에 대한 정보가 거의 없기 때문에,이를 연구 계획에 고려할 수는 없습니다. 재료 비용은 최근에 조사 된 이러한 시장 세력 중 하나입니다. 재료는 생산으로 비용이 저렴하기 때문에 화학 산업에서 매년 수천에서 수백만 톤 (수백만에서 수십억 파운드)의 제품에 특히 중요합니다.
덴마크 기술 대학 및 산업 파트너 인 Haldor Topsøe의 연구원들은 원료의 글로벌 생산에 비해 소비되는 촉매의 양을 추정하여 산업 촉매 공정이 세 그룹으로 나눌 수 있음을 발견했습니다.
.그룹 I은 각각의 촉매에서 이용 가능한 요소의 0.01% 미만을 사용하는 프로세스를 포함하고; 이 그룹은 매우 실용적으로 간주되었으며 암모니아 및 중합체 생산에 사용되는 촉매를 포함합니다. 그룹 II는 이용 가능한 요소의 0.01-10 %를 사용하며 실행 가능한 것으로 설명되지만 더 많은 사용 가능한 재료를 사용하면 혜택을 볼 수 있습니다. Group III는 전 세계 요소 생산의 10 % 이상의 소비 된 재료를 처리했습니다. 이 그룹에는 현대 자동차의 촉매 변환기가 포함되어 있으며, 이는 백금 및 팔라듐과 같은 매우 비싸고 부족한 고귀한 금속을 사용하여 유해한 배출량을 줄입니다. 저자들은 그룹 III 프로세스가 전 세계 요소 생산의 많은 부분을 활용할 수있는 환경법의 시행 때문이라고 결론을 내렸다.
.연구원들이 제품 판매로 인한 추정 수익에 비해 산업이 이러한 촉매를 구매하는 데 드는 비용을 계산했을 때, 동일한 세 그룹이 발생했음을 발견했습니다. 이는 촉매의 생존력을 평가할 때 비용과 가용성을 모두 고려해야 함을 보여줍니다. 이러한 관계를 염두에두고 연구원들은 과학 문헌의 유망한 촉매의 예를 사용하여 촉매 이용 가능성이 잠재적 인 관심사가되기 전에 생산할 수있는 최대의 양을 어떻게 추정 할 것인지를 설명 할 수있었습니다.
.연구원들은 또한 특정 생산 규모 (톤/년)를 고려할 때 필요한 제품의 최소 가격을 계산하는 방법을 보여주었습니다. 이 도구는 함께 연구자들이 제안 된 촉매의 생존력에 대한 개선 된 그림을 얻을 수있게 해주 며 원료 부족으로 인해 어떤 요소를 고려해서는 안되는지 제안합니다.
데이터를 기반으로, 연구팀은 새로운 촉매의 타당성을 평가하여 화학 산업에 영향을 미치며 결국 소비자는 많은 변수를 고려해야하지만 R &D 프로세스를 안내하기 위해 비교적 간단한 상관 관계가 존재한다는 것을 보여주었습니다. 이 작업은 촉매가 부족한 방법을 정량화하는 데 대한 첫 번째 통찰력을 제공하며 응용 프로그램에는 너무 드물어야하는 방법을 제공하며 나머지는 모든 요소가 똑같이 이용할 수있는 것은 아니라는 점을 감사합니다. 또한 전 세계의 연구자들은 우리 사회에 긍정적 인 영향을 줄 수있는 충분한 가용성으로 요소에 대한 연구를 안내하는 도구를 제공합니다.
이 연구는 다음과 같은 기사에 설명되어 있습니다.“이종 촉매에 대한 요소의 이용 가능성 - 새로운 R &D 촉매의 산업 생존 가능성을 예측합니다. . 이 작업은 Anders가 덴마크 기술 대학의 물리학과에서 수행되었습니다. B Laursen, IB Chorkendorff 및 Peter C. K. Vesborg 및 Jens Sehested의 덴마크 촉매 회사 Haldor Topsøe A/S에서
