Команда российских исследователей, в состав которой вошли специалисты химического факультета Московского государственного университета, разработала уникальный метод. Ученые создали технологию, позволяющую всего за 1 стадию получать качественное транспортное топливо из обычных грибов, а также официально запатентовали специальный катализатор для этого перспективного процесса.
Как сообщает информационный портал «Научная Россия», привычное моторное топливо из нефти наносит вред природе, вызывая накопление парниковых газов и разрушение озонового слоя. Отличной альтернативой ископаемым углеводородам выступает биодизель. При его сгорании в атмосферу попадает ровно столько же углекислого газа, сколько гриб или растение впитали за время своего роста. К тому же, в таком горючем практически нет серы, которая является главным загрязнителем в природных ресурсах.
Особенности процесса и новый катализатор
Основным строительным материалом грибов, водорослей и растений являются триглицериды. Если на них воздействовать водородом, они легко перерабатываются в полезные углеводороды. Исследователи выбрали для своей работы мицелиальные грибы, так как они способны очень быстро накапливать нужные вещества в большом объеме. Созданный нашими специалистами процесс дает возможность эффективно производить горючее из такого биологического сырья.
Для успешного протекания реакции химики синтезировали особый катализатор из искусственного алюмосиликата, который не встречается в природе. На эту основу они нанесли активные металлы — палладий и платину. Данный материал имеет множество пор, что помогает большим молекулам без проблем проникать внутрь и превращаться в нужные элементы. Ученые отмечают, что метод создания катализатора позволяет менять его свойства для достижения наилучшего результата. «Конечно, такие системы получены не впервые, однако тщательная оптимизация состава позволила получить столь активный и селективный катализатор», — отмечает один из авторов разработки, доцент МГУ Альберт Куликов.
Преимущества метода для сурового климата
Главным плюсом отечественной разработки стало то, что весь химический процесс проходит всего в 1 этап. Исследователи стремились получить особые углеводороды, которые делают топливо устойчивым к низким температурам. Это позволит применять новое горючее в суровых условиях Арктики и холодного климата. Для таких задач обычно требуется 2 разных катализатора и 2 отдельные стадии, что усложняет производство. «Основной задачей было получение не просто углеводородов, а именно алканов изо-строения, высокое содержание которых в продукте гидропревращения триглицеридов позволяет использовать этот продукт как топливо с улучшенными низкотемпературными свойствами с возможностью использования в условиях холодного и арктического климата. Чаще всего необходимо применить 2 катализатора и провести 2 процесса для получения конечного продукта, наш же способ – 1-стадийный, то есть, более простой и требующий меньше затрат», — рассказывает ученый.
В этой масштабной работе приняли участие представители химического факультета МГУ, Института нефтехимического синтеза, Губкинского университета, а также Научно-исследовательского института стандартизации и унификации.