天然氣是重要基礎化石能源之一，可作為發(fā)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(zhàn)略背景下，發(fā)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(yè)廢棄物轉化和利用具有重要意義。

該工作中，科研人員發(fā)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(yōu)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(fā)，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(yè)、住宅、交通和發(fā)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(fā)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(fā)計劃等的支持。

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大連化物所實現生物質催化轉化制備低碳天然氣