德国LIKAT首次试产十公斤级CO₂制燃料催化剂
位于罗斯托克的LIKAT技术中心化学家首次在试验规模上生产出一种新型费托合成催化剂，首批十公斤产品已交付汉堡和维也纳的研究伙伴。该催化剂在LIKAT早期合作项目中开发，用于维也纳的CO₂中性燃料生产，并验证其在大规模装置中的实际适用性。它是现代费托合成（Fischer-Tropsch Synthesis, FTS）的核心材料。与百年前两位德国化学家开发的传统工艺不同，新版FTS不再液化煤和天然气，而是以温室气体CO₂为原料。
这种费托催化剂的新版本由莱布尼茨催化研究所（Leibniz Institute for Catalysis）开发，工艺将CO₂与可持续生产的氢气（H₂）转化为合成燃料。这类燃料可为传统内燃机提供动力，且不含汽油或柴油中的硫、氮化合物。LIKAT转移技术中心（LIKAT Transfer Technical Center）课题组组长克里斯托夫·沃尔夫博士（Dr. Christoph Wulf）表示，该研究旨在实现可持续、CO₂中性的交通出行，这也是国家高科技议程的重点之一。
与传统工艺一样，现代方法在鼓泡塔反应器中进行，但反应条件温和得多。在长长的垂直管中，参与物质从底部到顶部穿过粘性液体：一侧是气态原料CO₂、H₂及随后生成的一氧化碳（CO），另一侧是液态中间体和最终产品，以及以细小氧化铁基珠粒形式存在的催化剂。
该催化剂在联邦资助的InnoSyn联盟项目（属“德国氢能共和国”（Hydrogen Republic of Germany）倡议）中与CO₂-FTS的AI模型结合开发，由LIKAT化学家大卫·林克博士（Dr. David Linke）指导。卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）恩格勒-邦特研究所（Engler-Bunte Institute）的合作伙伴已在多相反应器系统中以克级规模验证了该工艺的可行性。后续项目“绿色燃料与化学品”（Green Fuel and Chemicals）将推进该工艺的工业应用，包括在维也纳Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH（BEST）试验工厂进行公斤级示范。到2027年初，该工厂将把数公斤CO₂转化为可持续燃料和化学品。
新催化剂离开实验室时通常只有几毫克，放大到公斤级及高达100升的溶液体积需要不同的配方，化学家称之为“放大”。新研究合作的目标即在于找到合适方法，这项任务由克里斯托夫·沃尔夫博士和西蒙·海达博士（Dr. Simon Haida）在LIKAT转移技术中心承担。据两位化学家介绍，这还涉及开发实用的催化剂生产技术。催化剂通过金属盐的沉淀反应生成铁锈红色的氧化铁“滤饼”，经喷雾干燥和热处理后得到近球形颗粒。由于颗粒粒径不一，须通过分级按尺寸分类。
西蒙·海达指出，催化剂行为无法在大规模上直接预测。混合100毫升溶液很简单，但在50升规模上，特定处理过程尤其是粗产物与反应溶液的分离过滤会成为挑战，因此需要系统性逐步增加反应体积的实验。这项工作与催化剂最初开发者、LIKAT化学家亚历山大·费多罗夫博士（Dr. Aleksandr Fedorov）密切合作完成，每一步放大后他都会重新调整催化剂并测试性能，随后为下一步规划设备。
实验从几毫升批次逐步发展到50升规模，可用于供应试验工厂。过程中发现，颗粒尺寸显著影响催化剂性能。沃尔夫博士解释，氧化铁珠粒不能过大，以便在后续鼓泡塔反应器中保持悬浮；但过小则易团聚，堵塞反应器出口过滤器，甚至进入并污染产品。
LIKAT是德国首批能够以试验规模生产研究用新催化剂的科研机构之一。其他研究所虽有测试催化剂的试验工厂，但缺少按所需规模生产测试物质的设备。在LIKAT，得益于资助项目和科研合作，Catalysis2Scale技术设施现已配备完善的仪器设备。凭借为新型费托合成生产的首批十公斤氧化铁催化剂，沃尔夫博士和海达博士希望引起潜在研究伙伴的关注。
