Ученые разработали катализаторы для получения биотоплива из озерного ила
2023-04-19 09:42
Ученые омского Центра новых химических технологий Института катализа (ЦНХТ ИК) СО РАН создали катализаторы на основе сапропелей (озерного ила) для получения бионефти — исходного материала для получения биодизеля, биокеросина и других видов экологически чистых топлив.
Сапропели — это донные отложения пресных озер, которые образуются из отмерших растений, живых организмов и минеральных субстанций. Ученые ЦНХТ ИК СО РАН исследуют ух как возобновляемое сырье, которое можно использовать в «зеленой» химии. Содержание в озерном сапропеле минеральной и органической частей позволило создать из него носитель катализаторов для процесса производства бионефти — как из самого сапропеля, так и из другого органического сырья.
Уточняется, что полученные таким образом катализаторы позволили достичь высокого содержания углеводородов в бионефти — на уровне 30%, что упростит процесс и повысит качество получаемого из нее биотоплива.
Чтобы нивелировать разницу в составе сапропелей, полученных из разных водоемов, ученые карбонизировали сырье, а затем обрабатывали полученный углерод-минеральный материал в азотной кислоте. Оценки полученных носителей с нанесенными на них соединениями никель-меди и никель-молибдена показали, что катализаторы имеют высокую активность и устойчивость.
Процесс получения бионефти моделировали с помощью имитации промышленного процесса гидроожижения сапропеля. Высушенное сырье помещали в реактор, и под воздействием растворителя в среде водорода при участии сапропелевого катализатора органическая часть сырья разрушалась и переходила из твердого состояния в жидкое.
В качестве сырья для производства бионефти с помощью созданных катализаторов можно использовать бурый уголь, лигнин, солому, мискантус, опилки и другие органические субстанции. Также в дальнейшем ученые планируют заменить в катализаторе никель на железо. Тогда при использовании сапропеля система замкнется сама на себя: озеро очищают, добывают ил, получают бионефть с помощью катализатора одной с сырьем природы, а твердый остаток после гидроожижения помещают в землю как удобрение.