Напечатанный на 3D-принтере полимер превращает метан в метанол

Тем не менее, недавно исследователи из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в США обнаружили, что напечатанный на 3D-принтере по методу микростереолитографии полимер можно использовать для преобразования метана в метанол. При этом новая технология может использоваться в гораздо меньших масштабах и связана со значительно меньшими издержками. За счет доступности и компактности новый метод также может стать целесообразным решением проблемы утечки метана, превращая его в жидкость.

Для создания нового напечатанного на 3D-принтере реактора ученые извлекли энзимы из метанотрофов (бактерий, питающихся метаном), а затем смешали их с полимерами – это стало материалом для 3D-печати. «Удивительно, что энзимы сохраняют почти 100% своей активности внутри полимера, – говорит Сара Бейкер, химик и руководитель проекта. – Напечатанный на 3D-принтере полимер с энзимами – это только первая стадия, есть огромный потенциал для развития этой разработки. Инновационый материал может пригодиться для целого ряда проектов, особенно, когда речь идет о реакциях газов и жидкостей».

На сегодняшний день энзим метанмонооксигеназа (ММО) – это единственный известный катализатор, способный превращать метан в метанол при нормальной температуре и давлении. Однако реакция с использованием метанотрофов требует большого количества энергии для поддержания метаболизма бактерий. Исследователи нашли способ выделить энзимы, что позволило им не только проводить реакцию без дополнительной энергии, но и точно управлять ей – процесс преобразования стал эффективнее.

«Сейчас большинство промышленных биореакторов – это цистерны, неэффективные для реакций газов и жидкостей, – объясняет Джошуа Столароф, эколог в исследовательском проекте. – Концепция 3D-печати энзимов в крупных полимерных конструкциях позволит создать новые реакторы с большей пропускной способностью и меньшими энергозатратами».

Важно также, что ученые обнаружили, что напечатанный на 3D-принтере полимер можно использовать неоднократно и в более высоких концентрациях, чем это возможно при применении традиционных методов.