Čeští vědci našli cestu, jak efektivně změnit metan na užitečný metanol

Tým vědců z Akademie věd ČR otevřel cestu k výhodné přeměně metanu v chemické výrobě. Vytvořili a popsali nová reakční centra, která dovedou aktivovat kyslík zatím neznámým způsobem – rozštěpit ho. Pak ho lze použít k oxidaci metanu na metanol, který má široké využití. Za objev letos získala trojice vědců z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd cenu Invence v rámci ocenění Česká hlava.

Zásadní roli v procesu hraje nenápadný minerál jménem zeolit. „Zeolit je zjednodušeně děravý křemen a jeho jedinečnost spočívá v tom, že atomy křemíku a kyslíku vytvářejí propojenou strukturu kanálků a dutin, do kterých se vejdou menší molekuly. Když jsou v kanálech přítomná reakční centra, stávají se zeolity ideálním materiálem pro využití v katalýze,“ vysvětlil šéf týmu Jiří Dědeček.

Vědec se s kolegy Edytou Tabor a Štěpánem Sklenákem věnuje využití zeolitů, například právě pro přeměnu metanu na metanol. Ta je podle Akademie věd vzhledem k nízké reaktivitě metanu nyní velkou výzvou a ve výzkumné sféře má obrovskou pozornost. Metanol má totiž široké využití jako surovina pro chemickou výrobu i alternativní palivo. Kromě toho se využívá i jako rozpouštědlo, přísada do nemrznoucích směsí a pro řadu dalších účelů.

Získávat ho z metanu však bylo dosud nevýhodné. Podle Akademie věd je přeměna metanu na kapalné produkty zatím možná pouze velmi náročnými a drahými procesy, takže je kvůli tomu cena výsledku, včetně metanolu, zpravidla velmi vysoká.

Česká cesta

Dědečkův tým ale objevil v zeolitu katalyzátor, který dokáže přeměnit metan přímo na metanol pomocí molekulárního kyslíku s uspokojivou efektivitou. „Přímá oxidace metanu na metanol molekulárním kyslíkem představuje cestu, jak výrazně snížit náklady na výrobu metanolu, a přibližuje nás tak k získání technologií pro výrobu levnějších paliv, ale i mnoha dalších průmyslově využitelných produktů,“ zdůraznil vědec.

Štěpení kyslíku pak podle vědců zajišťují dva kationty přechodového kovu, například železa. Ty společně dovedou roztrhnout molekulu kyslíku, a to již při pokojové teplotě. Unikátní systém se podle Akademie věd úspěšně povedlo využít pro vytvoření systémů pro oxidaci metanu na metanol jako možného základu technologie pro využití metanu.

Zeolit pod mikroskopem
Zdroj: Wikimedia Commons

„Kromě schopnosti rozštěpit molekulární kyslík a oxidovat metan na metanol i za laboratorní teploty vykazuje nová metoda další unikátní vlastnost,“ upozornil Dědeček.

„Metanol vzniklý oxidací metanu se již za laboratorní teploty rovněž spontánně uvolňuje do plynné fáze. Jedná se o velmi podstatnou výhodu proti ostatním katalyzátorům schopným selektivně oxidovat metan molekulárním kyslíkem, kde je navíc nezbytné k uvolnění metanolu aplikovat vodní páru. To pak vede k destrukci aktivních center a výsledně k jejich tak nízké aktivitě, že jsou v praxi nepoužitelné,“ uzavřel Dědeček.

Laureáti převezmou cenu 29. listopadu na galavečeru v Národním muzeu v Praze. Národní ocenění Česká hlava letos dostal molekulární imunolog Václav Hořejší. Návrh vládní Rady pro výzkum, vývoj a inovace na jeho ocenění v listopadu schválila vláda.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Nejstarší vražda? Archeologové popsali neandertálce zabitého před 75 tisíci lety

Kruhový otvor v lopatce neandertálce, jehož kosti vědci našli v jeskyni v iráckém Kurdistánu, může být nejstarším známým příkladem úmyslného zabití člověka jiným člověkem. Podle nové studie se to stalo asi před 75 tisíci lety.
před 11 mminutami

Ruská ornitoložka má strávit léta v trestanecké kolonii. Za pětistovku pro neziskovku

Ruská vědkyně Sofja Rozenfeldová se dostala do problémů poté, co odjela na expedici do Arktidy. Nechala běžet automatické platby pro neziskovou organizaci spojenou s opozicí, kterou mezitím ruské úřady prohlásily za extremistickou. Expertka poté byla odsouzena za podporu extremistického hnutí.
před 18 hhodinami

Hurikán Simon rozvibroval atmosféru desítky kilometrů nad Zemí

Hurikán Simon způsobil nejen velké škody v Mexiku, ale také se projevil mnohem výš. Podle pozorování NASA rozkmital atmosféru asi osmdesát kilometrů na povrchem tak, že vyvolal jev známý jako atmosférické gravitační vlny.
před 19 hhodinami

Astronomové spustili teleskopy, které mají pátrat po největších tajemstvích kosmu

Na Kanárských ostrovech slavnostně zahájila provoz čtveřice velkých teleskopů LST (Large-Sized Telescope). Stojí na observatoři Roque de los Muchachos na ostrově La Palma a tvoří základ severní části budoucí největší observatoře pro hledání kosmického gama záření na světě.
před 20 hhodinami

AI může pomoci ptákům objevit ztracené melodie

Umělá inteligence a nahrávky zpěvu by mohly pomoci ohroženým druhům ptáků znovu se naučit melodie, které v jejich populacích postupně zanikají. Ukazuje to pokus v argentinském Buenos Aires, kde se podařilo obnovit jednu z téměř zapomenutých „písní“ místního druhu strnadce ranního.
včera v 06:30‌‌

U pobřeží Turecka našli dosud nejstarší pozůstatky lodi

Lidé se plavili po Středozemním moři už před skoro pěti tisíci lety, naznačuje nový archeologický objev. Nedaleko tureckého ostrova se našel vrak starověké lodi, který přepisuje dějiny mořeplavby.
15. 10. 2026‌‌

Česko je třetí na světě v počtu transplantací. Pokrok za dvacet let je obrovský, říká lékařka

Tématu transplantací se lékařka Silvie Rajnochová-Bloudíčková věnuje celý svůj profesní život. V rozhovoru pro ČT24 vysvětluje, že za dvacet let doznal obor obrovského pokroku, a přibližuje, jak vypadá budoucnost pro lidi, kteří jednou budou potřebovat nové orgány.
15. 10. 2026‌‌

Zaměstnance OpenAI obvinili z pokusu odposlouchávat vedení

Americké federální úřady obvinily zaměstnance společnosti OpenAI z pokusu o odposlouchávání jejího vedení. Výrobce chatbotu ChatGPT ujišťuje, že neunikla žádná citlivá data. Firma navíc čelí žalobě osmi amerických států, podle nichž její chatbot ohrožuje děti a navádí je k sebepoškozování či násilí vůči ostatním.
15. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.