Топливо, произведенное из биологических источников, не связанных с нефтью, может стать более экологичным и доступным благодаря исследованию, проведенному в Исследовательском институте прерий Университета Иллинойса, в котором изучается использование катализатора обработки, изготовленного из металлического палладия и бактерий.
Биотопливо производится из возобновляемых материалов, таких как растения или водоросли, и является альтернативой нефтяным источникам. Однако производство многих видов биотоплива обходится дорого, поскольку исходный продукт, бионефть, должен быть обработан перед отправкой на нефтеперерабатывающий завод для превращения в жидкое топливо. Исследователь Центра технологий устойчивого развития Иллинойса Б. К. Шарма и его соавторы определили и протестировали новый метод обработки.
«Бионефть образуется в результате той же химической реакции, что и нефть», - сказал Шарма. «Но то, на что в природе уходят миллионы лет, в лаборатории делается всего за несколько минут с использованием процесса, очень похожего на приготовление под давлением».
Опубликованные в журнале Fuel результаты их работы указывают на более дешевый, экологически чистый и возобновляемый катализатор для переработки, в котором используются обычные бактерии и металлический палладий, который можно извлечь из таких источников отходов, как выброшенная электроника, каталитические нейтрализаторы, пыль от дворников и переработанные сточные воды.
Бионефть, полученная в лаборатории из водорослей, содержит примеси, такие как азот и кислород, но обработка ее палладием в качестве катализатора во время обработки помогает удалить эти примеси для удовлетворения требований к чистоте воздуха, сказал Шарма.
Чтобы палладий выполнял свою работу, бионефть должна проходить мимо него во время обработки. Предыдущие исследования показали, что прохождение масла через пористые углеродные частицы, наполненные палладием, является эффективным методом, но эти углеродные частицы недешевы, сказал Шарма.
«Вместо того, чтобы использовать промышленно производимые углеродные частицы, мы можем использовать массы клеток бактерий в качестве своего рода биологических лесов, на которых палладий будет держаться», - сказал Шарма. «Масло может течь через массы бактерий, украшенных палладием, так же, как и через углеродные частицы».
Чтобы проверить эффективность нового метода, Шарма и его соавторы провели ряд химических и физических анализов, чтобы определить, дает ли их новая обработка жидкое топливо, сравнимое по качеству с топливом, полученным с использованием коммерческого полученный катализатор.
«Мы обнаружили, что наш продукт так же хорош или даже немного лучше», - сказал Шарма.«Мы смогли удалить примеси кислорода и азота с сопоставимой скоростью и получили тот же объем продукта с использованием нашего более дешевого и экологичного катализатора, что и при использовании более дорогого коммерческого катализатора».
Более дорогой коммерческий катализатор имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что его можно использовать снова и снова без обширной обработки, в то время как катализатор палладий-на-бактериях группы Sharma должен пройти обработку для повторного использования.
"Это небольшая оговорка," сказал Шарма. «Тот факт, что мы продемонстрировали потенциал производства готовой к переработке сырой нефти из бионефти из водорослей с использованием катализатора, который можно приготовить из низкокачественных переработанных металлов и зеленой и экономичной бактериальной биомассы, доказывает, что это очень многообещающее достижение. Кроме того, этот биокатализатор будет одинаково хорошо работать в нефтехимической промышленности».