Ученые еще на шаг приблизились к открытию более экономичного способа производства биотоплива из водорослей

Ученые сделали еще один шаг на пути поиска экономичного способа превращения водорослей – например, тины – в революционно новый и экологически устойчивый источник биодизеля и других «зеленых» видов топлива. Доклад о новом экологически безопасном методе извлечения масел из водорослей был представлен на 16-ой Конференции зеленой химии и инженерии, организованной Институтом зеленой химии, подразделении крупнейшего в мире научного сообщества – Американского общества химиков.

«Водоросли потенциально могут стать источником биотоплива нового поколения – экологически безопасного и возобновляемого, - заявила кандидат наук Джули Циммерман, возглавившая нынешнее исследование. – Они содержат больше масел на фунт (453 грамма), чем кукуруза и соевые бобы. Они не представляют угрозы выращиванию культурных растений, используемых в пищу и их, в принципе, можно разводить в отработанной и соленой воде, сохраняя таким образом запасы пресной». Презентациябылачастьюсимпозиума, посвященногоэкологическиустойчивымисточникамтоплива.

Линдсей Соу, аспирантка из лаборатории Джули Циммерман, описала процесс поиска простого метода, с помощью которого можно извлекать молекулы жира липиды, используемые для получения биодизеля, из водорослей, и превращать их в топливо «одним махом». Это позволит сделать производство биотоплива из водорослей дешевле, быстрее и безопаснее, чем ныне существующие способы, которые требуют применения различных устройств и химических веществ в каждом отдельном случае.

Эта одноэтапная реакция использует так называемый сверхкритический углекислый газ, который находится в жидком агрегатном состоянии, но под воздействием высокого давления и температур заполняет контейнер как газ. 

Циммерман отмечает, что сверхкритический углекислый газ уже нашел довольно широкое коммерческое и промышленное применение – как при декофеинировании кофе, так и при производстве более экологичного растворителя, используемого в химчистке. Процесс преобразования нетоксичен, что делает его более «привлекательной» альтернативой другим способам переработки водорослей в биотопливо, которые требуют применения потенциально ядовитых веществ.

«Действительно, ученые впервые осознали, что системы с использованием сверхкритического углекислого газа могут применяться для производства биотоплива из водорослей». Как отметила Линдсей Соу, аналогичные исследования проводились и со сверхкритическими метанолом и этанолом, однако углекислый газ требует более низких температур, что облегчает работу и позволяет снизить энергозатраты.

Еще одно достоинство, по словам Циммерман, заключается в том, что сверхкритический диоксид углерода – служащий для масла растворителем – позволяет  извлечь отдельные компоненты водорослевых масел, что приводит к экономии времени и ресурсов.   

Такая «наладка» невозможна при использовании традиционных растворителей. К тому же, поскольку углекислый газ уже довольно давно применяется в промышлености, это обеспечит плавный переход от лабораторного к повседневному его использованию.

В своем предыдущем исследовании Циммерман и Соу уже показали, что с помощью сверхкритического углекислого газа можно извлекать липиды из водорослей. Сейчас Соу планирует сделать еще один шаг вперед – к преобразованию липидов в биодизель. Конечной целью ученых является осуществление процессов экстракции и преобразования в одном производственном помещении.

«Совмещение двух процессов является очень важным шагом, - утверждает Соу. – Получение сверхкритического углекислого газа недешево – оно требует больших вложений энергии и начального капитала. Если мы совместим две процедуры в одну, мы сможем сократить затраты и получить возможность промышленного внедрения нашей технологии».

Преобразование экстрагированных липидов в биотопливо требует наличия катализатора – вещества, которое стимулирует химическую реакцию, но не расходуется во время ее протекания. Соу экспериментирует с различными широко распространенными катализаторами, которые не растворяются в смеси сверхкритического углекислого газа и восстанавливаются по окончании реакции без каких-либо вспомогательных средств. Это позволит сэкономить время и деньги, а также отказаться от потенциально токсичных веществ.

EnergyDaily, перевод с английского – Наталья Пристром

http://www.biofueldaily.com/reports/Toward_a_more_economical_process_for_making_biodiesel_fuel_from_algae_999.html