美國西北大學的研究人員成功利用玻璃管內的閃電電漿，從甲烷氣體中製造出甲醇。這項成果顯示，高耗能反應可在電漿產生氣泡反應器中快速輕鬆實現。甲醇是一種用途廣泛的化學品，能乾淨燃燒而不產生煙霧，可應用於車輛及船舶燃料、煮食爐具，並在工業上用作生產特定塑膠及酸類的原料，以及工業溶劑。雖然應用廣泛，但傳統甲醇生產過程極耗能源，需要超過 1,400 華氏度高溫及 200 至 300 倍大氣壓才能形成甲醇分子，長期而言難以持續，因此科學家尋求更簡單、節能的合成方法。
瓶中閃電技術
為克服甲醇合成的高溫需求，西北大學研究團隊在充滿水的反應器內，利用電能產生電漿狀態物質。塗有氧化銅催化劑的玻璃管輸入反應所需的甲烷氣體，施加高壓脈衝後，氣體轉化為電漿，產生高活性碎片迅速形成甲醇。傳統甲醇合成還面臨新生成甲醇迅速分解為二氧化碳的問題，在此裝置中，甲醇立即被周圍水吸收，凍結反應並避免分解。研究人員更加入氬氣穩定反應，防止產生不想要的副產品。 此方法免除高溫高壓需求，大幅降低甲醇生產成本，且為單步反應，流程更簡化，對環境影響較小。
「我們還產生了乙烯，這是塑膠生產的前驅物，以及氫氣，這是重要商品化學品及零碳燃料，」西北大學化學助理教授 Dayne Swearer 表示，他共同領導此研究。「我們將豐沛的甲烷轉化為甲醇、乙烯、氫氣及少量丙烷，這些產品本質上更有價值。」研究團隊承認，目前裝置仍處實驗室規模，若能放大應用，可將甲烷洩漏地點轉為甲醇生產基地。他們正優化方法，從水中回收甲醇並純化分離。
「目前處理洩漏甲烷的方式是點火轉化為二氧化碳，雖比甲烷少暖化氣候，但仍是問題，」Swearer 在新聞稿中解釋。「我們可將小型反應器帶至洩漏點，將其轉為可運輸液態燃料。」研究結果刊登於《Journal of the American Chemical Society》。
