Tekniken bakom inspelningskassetter från 60-talet har inspirerat holländska forskare att utveckla en ny typ av Fischer-Tropsch-katalysator som kan användas för att tillverka syntetiska bränslen av naturgas och biomassa.
Forskare vid Amsterdams universitet har lyckats ta fram nanometertunna koboltskal som omsluter järnoxidpartiklar och fungerar utmärkt som Fischer-Tropsch-katalysator.
Fischer-Tropsch-tekniken har kommit i ropet igen på grund av de stora reserverna av skiffergas och naturgas i världen. Tekniken används för att utvinna drivmedel ur syntesgas, som dessförinnan tagits fram ur naturgas, biomassa eller kol.
Det finns dock en hake: Fischer-Tropsch-katalysator är enorma anläggningar bestående av flera hundra ton katalysatorer.
Koboltbaserade katalysatorer är bäst för framställning av medeldestillerade bränslen som diesel med Fischer-Tropsch-tekniken. Men kobolt är också ett dyrt material.
För ett par år sedan uppvaktade oljejätten Total Gaz & Power Company forskarna vid universitetet i Amsterdam för att tillsammans med dem ta fram billigare katalysatorer, som kan produceras i stor skala och fungerar lika väl som kobolt. Utmaningarna var enorma. För det första måste man kunna hantera partiklar på nanonivå och på ett sätt som gör det möjligt att skala upp tillverkningen på tonnivå. Det utesluter kemiska tekniker som kräver extrema temperaturer eller dyra kemikalier.
Under dessa begränsningar började Amsterdamforskarna titta på så kallad ytkärnbildning (”surface nucleation”) av kobolt till järnoxidkolloider. Forskarna kom att speciellt intressera sig för den teknik som användes på 60-talet för att tillverka magnetband för ljudupptagning. Inspelningsmaterialet i de polymerbaserade banden brukade vara koboltöverdragna järnoxidpartiklar.
Efter två års arbete lyckades forskarna utveckla en kostnadseffektiv, pålitlig, effektiv och – viktigast av allt – skalbar metod för tillverkning av katalysatorpartiklar. Partiklarna består av en kärna av magnetit på 8 nanometer med ett skal av koboltoxid på endast 1 nanometer. De nya katalysatorerna har nu testats i ett laboratorium i Lille i Frankrike och visat sig fungera som katalysator för bland annat diesel.
