要了解這一成就的重要性，需要對CTL過程有一些了解。第一階段是將煤轉(zhuǎn)化為合成氣，即一氧化碳(CO)和氫氣(H2)的混合物。使用所謂的Fischer-Tropsch工藝，這些組分轉(zhuǎn)化為液體燃料。但在此之前，必須改變合成氣的成分，以確保最終產(chǎn)生合適的產(chǎn)品 - 液體燃料。因此，在稱為“水煤氣變換”的過程中，將一些CO從合成氣中排出，將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳。
在這個(gè)連鎖反應(yīng)中，研究人員解決了Fischer-Tropsch反應(yīng)堆中的一個(gè)關(guān)鍵問題。與大多數(shù)化學(xué)處理一樣，催化劑需要能夠進(jìn)行反應(yīng)。CTL催化劑主要是鐵基催化劑。不幸的是，它們將大約30%的CO轉(zhuǎn)化為不需要的二氧化碳，這是一種副產(chǎn)品，在這個(gè)階段難以捕獲，因此經(jīng)常大量釋放，消耗大量能源而沒有任何好處。
北京和埃因霍溫的研究人員發(fā)現(xiàn)，二氧化碳的釋放是由于鐵基催化劑不純，而是由幾種成分組成。他們能夠生產(chǎn)純凈形式的特定碳化鐵，稱為ε鐵碳化物，具有非常低的二氧化碳選擇性。
Epsilon碳化鐵的存在已經(jīng)為人所知，但直到現(xiàn)在它還不夠穩(wěn)定，不適合嚴(yán)酷的Fischer-Tropsch工藝。中荷研究小組現(xiàn)已表明，這種不穩(wěn)定性是由催化劑中的雜質(zhì)引起的。相比之下，即使在23 bar和250 C的典型工業(yè)加工條件下，它們開發(fā)的相純ε碳化鐵也是穩(wěn)定的并且仍然保持功能。
新催化劑消除了Fischer-Tropsch反應(yīng)器中幾乎所有的二氧化碳生成。對于典型的CTL工廠，這可以減少每年大約2500萬歐元的所需能源和運(yùn)營成本。之前在此階段釋放的二氧化碳現(xiàn)在可以在之前的水煤氣變換階段中去除。這是個(gè)好消息，因?yàn)樵谶@個(gè)階段捕獲起來要容易得多。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)稱為CCUS(碳捕獲，利用和存儲)。它由其他方開發(fā)，已經(jīng)在幾個(gè)試驗(yàn)工廠中應(yīng)用。
