Новости химической науки > Углеводы как альтернатива нефти-2

Давно известно, что мысль материальна, а идеи витают в воздухе.

Неделю назад на нашей новостной ленте сообщалось о разработке способа превращения углеводов растительного происхождения в 5-гидроксиметилфурфураль, о котором докладывалось в июньском номере Science. Практически одновременно с упомянутой публикацией не менее авторитетный журнал – Nature опубликовал результаты очень похожей работы.

Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон, работающие под руководством Юрия Роман-Лешкова (Yuriy Román-Leshkov) не только разработали метод получения 5-гидроксиметилфурфураля из фруктозы, но и сделали следующий шаг. Они предлагают использовать фруктозу для получения 2,5-диметилфурана [2,5-dimethylfuran (DMF)], энергетическая емкость которого на 40% выше таковой для этанола, представляющего в настоящее время наиболее распространенный тип биотоплива.

Исследователи использовали двухфазный реактор для кислотно-катализируемой дегидратации фруктозы. Такой подход позволяет осуществлять эффективную экстракцию 5-гидроксиметилфурфураля в органическую фазу, понижая вклад нежелательных побочных реакций. На следующем этапе 5-гидроксиметилфурфураль превращают в DMF с помощью гидрирования на медно-рутениевом катализаторе.

Подход, связанный с превращением сахаров в DMF основан на несложных технологических методиках: термохимической обработке биомассы, приводящей к ее частичному окислению и гетерогенно-катализируемая конверсия полупродуктов синтеза в биодизельное топливо.

Разработанный прототип технологии оказывается гораздо менее затратным, чем существующие способы получения биотоплива.

Использование фруктозы как сырья позволяет избежать многих энергоемких операций, характерных для термохимических процессов, например, этапа сжатия газа, необходимого для превращения СО в синтетическое дизельное топливо.

Замена биохимических процессов (ферментация, необходимая для получения биоэтанола) на более простые каталитические системы также облегчает технологическую переработку природного сырья.

Исследователи полагают, что для предлагаемой ими технологии возможно использование меньших по размеру заводов, что, в конечном итоге, может снизить объем стартовых капиталов, необходимых для организации производства биотоплива новым способом.

Источник: Nature, 2007, 447, 982

метки статьи: #биохимия, #новые материалы, #органическая химия, #химическая технология