Новости химической науки > Превратить целлюлозу в топливо в один этап

В группе Джорджа Хубера (George W. Huber) из Университета Массачусетса разработан селективный процесс каталитического пиролиза, впервые позволяющий прямую конверсию целлюлозы в соединения, которые могут использоваться для производства жидких моторных топлив.

Хубер и его студенты Хакан Олкей (Hakan Olcay) и Тушар Виспут (Tushar P. Vispute) (слева направо) позируют, держа в руках колбы с катализатором. (Рисунок: C&EN)

Исследователи из Массачусетса подобрали необходимые условия для контролируемого пиролиза порошкообразной целлюлозы и других углеводов растительного происхождения, смешанных с цеолитным катализатором ZSM5. Изначально целлюлоза разлагается с образованием летучих кислородсодержащих органических соединений, которые затем попадают в поры цеолитного катализатора, где вступают в реакции декарбонилирования, дегидрирования, олигомеризации и другие. Процесс осуществляется при 600°C и завершается за две минуты с образованием набора ароматических соединений, включая нафталин, толуол и этилбензол; сопродуктами процесса являются кокс, вода, CO, и CO₂.

Пока процесс отличается рядом ограничений. Так, в качестве исходного сырья пока можно использовать лишь очищенную целлюлозу, а не сырую биомассу. Вдобавок к этому, Агентство Защиты Окружающей среды США допускает наличие не более 25% ароматических соединений в бензине, причем не более 1% бензола.

Хубер уверяет, что дальнейшая оптимизация процесса позволит использовать сырую биомассу. Он добавляет, что получающиеся в результате каталитического пиролиза целлюлозы ароматические соединения могут быть либо смешаны с алканами, либо гидрированы до алканов и циклоалканов. Он добавляет, что комбинирование пиролитического процесса с гидрированием может позволить получить полноценный бензин.

Источник: ChemSusChem, DOI: 10.1002/cssc.200800018, C&EN

метки статьи: #биохимия, #кинетика и катализ, #органическая химия, #химическая технология, #химия полимеров