Високоенергийно гориво може да се получи от растения
Разработен е процес, който прави възможно получаването на реактивно гориво с висок енергиен капацитет от растителни отпадъци. Каталитичната обработка на гама-валеролактон е ключът към бъдещите полети и замяната на естествените въглеводородни горива с възобновяеми.
Светлина без RAO UES
Биогоривата са една от основните тенденции напоследък, наред със „зелената химия“ и глобалното затопляне. Учените се състезават помежду си в разработването на най-ефективните методи за преработка на растителни материали като възобновяем източник на енергия и най-малко енергоемките методи за извличане на гориво от ферментационни смеси.
Група инженери от Университета на Уисконсин обявиха разработването на високоефективен и екологичен метод за селективна обработка на получен от биомаса гама-валеролактон (лактон на валерианова киселина) в химически еквивалент на реактивно гориво. Работата на изследователите е публикувана отScience.
Разработената техника позволява извличането на до 95% от енергията от първоначалната биомаса и не изисква големи количества водород.
Урина, не бензин
Групата изследователи, които съобщиха за това откритие, са специализирани в преработката на целулозна биомаса в транспортни горива. Преди това обаче имаше голям недостатък в техните методи: получените захари бяха разградени до левулинова (4-оксоваленова) и мравчена киселина. Съществуващите техники не позволяват преработката на тези съединения в полезни горива. Беше невъзможно да се измъкнем от образуването на тези "задънени" продукти, така че технолозите разработиха фундаментално нов подход към разграждането на въглехидратите. Вместо да се опитват да променят механизма му, те се съсредоточиха върху възможните методи за превръщане на левулинова и мравчена киселина.синтетични и каталитични методи.
Учените успяха да намерят метален катализатор, в присъствието на който левулиновата и мравчената киселина образуват гама-валеролактон. Сега се произвежда в малки количества като билкова добавка към храна и парфюмерия.
България стига за цял свят
На следващия етап е разработено лабораторно оборудване, което с помощта на стабилен при нормални условия и евтин катализатор превръща водни разтвори на гама-валеролактон в реактивно гориво чрез двуетапен процес.
В първия етап гама-валеролактонът се разгражда на бутен и въглероден диоксид.
На втория етап алкеновите олигомери се получават от бутен.
Перо за водород
Авторите на техниката твърдят, че използването й е възможно в индустриален мащаб и не изисква особено сложно оборудване или катализатори.
Уместността на изследването се доказва от факта, че досега от биомаса най-често се получават само етанол и други нисши алкохоли. Те могат да се добавят към бензина в големи количества, без да променят свойствата и предимствата на автомобилното гориво, но изобщо не могат да се използват като авиационно гориво поради ниската им енергийна интензивност. Освен това за автомобилите алкохолите могат да служат само като добавка към алканово (въглеводородно) гориво.
Но въглеводородите, произведени от гама-валеролактон, са почти еквивалентни на тези, използвани в съвременната инфраструктура (с тази разлика, че алканите са наситени въглеводороди, а алкените са ненаситени и трябва да бъдат хидрогенирани, за да се получат алкани).
Досега най-големият проблем за въвеждането на нови горива беше високата цена на гама-валеролактона, тъй като методите за получаването му бяха скъпи инесъвършен. Сега учените работят върху създаването на по-ефективни и прости методи за промишленото му производство. Като суровина за получаване на този естер се разглеждат такива биологични обекти като дървесина, царевични стъбла и листа, трева и друга нехранителна биомаса.