. Ученые из России создали и запатентовали катализатор, позволяющий «напрямую» превращать грибы в синтетическое топливо. О разработке химиков сообщает пресс-служба МГУ.
«Конечно, такие системы получены не впервые, однако тщательная оптимизация состава позволила получить столь активный и селективный катализатор. Чаще всего необходимо применить два катализатора и провести два процесса для получения конечного продукта, наш же способ – одностадийный, то есть, более простой и требующий меньше затрат», — рассказывает Альберт Куликов, химик из Московского государственного университета.
За последние годы ученые и инженеры создали несколько технологий производства биотоплива, некоторые из которых сегодня применяются на практике. Как правило, сырьем для их производства служат соя, рапс и многие другие быстрорастущие злаки, чья биомасса ферментируется при помощи химикатов или бактерий и трансформируется в этанол и другие виды спиртов.
Некоторые экологи, просчитав все выбросы СО2 и других парниковых газов, произведенных во время выращивания биотоплива, сегодня считают переход на такие виды топлива малоцелесообразным, так как климатический ущерб от вырубки лесов под плантации культур, из которых готовят биодизель или спирты, превышает пользу от частичного отказа от ископаемых видов топлива. Другие ученые, наоборот, не обнаружили таких проблем и признали биотопливо «нейтральным» с климатической точки зрения.
Куликов и его коллеги создали катализатор, который позволяет использовать биологическое сырье, лишенное многих из этих недостатков – обычные грибы. Для их выращивания не нужны специальные поля, солнце и другие вещи, которые могут влиять на климат. Вдобавок, дрожжи и прочие одноклеточные грибки растут гораздо быстрее, чем это делают растения, и требуют для этого лишь сахар и некоторые другие нутриенты.
Большая часть биомассы грибов, как отмечают ученые, приходится на так называемые триглицериды, эфиры жирных кислот и глицерина, из которых состоят все запасы жира в теле человека и животных, а также в стеблях растений.
Российские химики выяснили, как можно «напрямую» превратить эти жирные кислоты и глицерин в углеводороды, похожие по структуре на компоненты дизельного топлива, экспериментируя с катализаторами на базе соединений алюминия, кремния, платины и палладия.
Пористые конструкции из этих элементов, как обнаружили ученые, могут заставлять триглицериды распадаться на части и превращаться в «ветвистые» молекулы углеводородов, если нагреть их до температуры в 300-400 градусов и пропустить через них грибную или растительную биомассу.
У подобного биотоплива, как отмечают Куликов и коллеги, есть масса преимуществ по сравнению с классическим «биодизелем», состоящим из простых эфиров масляных кислот. Их детище гораздо более стабильно с химической точки зрения и может дольше храниться, а также оно ближе по свойствам к «обычным» нефтепродуктам, что упрощает разработку и эксплуатацию автомобилей и двигательных установок.
Работу этой установки ученые проверили не только на грибах, но и на подсолнечном и рапсовом масле. Во всех этих случаях примерно 80% сырья превратилось в жидкие углеводороды, чего достаточно для того, чтобы производство биотоплива было выгодным с экономической точки зрения.
