Výroba bionafty ze starého špinavého oleje na vaření je snazší

Houboví katalisté mohou změnit výrobu bionafty a chemickou výrobu. Obrázek ukazuje porézní keramickou houbu vyrobenou studií (zvětšeno 20 000krát). Zápočet: RMIT University

Nový ultravýkonný katalyzátor může také použít starý kuchyňský olej na bionaftu a zvýšit tak zbytky potravin v molekulách.

Vědci vyvinuli robustní a levnou metodu recyklace použitého kuchyňského oleje a zemědělského odpadu na bionaftu a přeměnu potravinového odpadu a plastového odpadu na nejdražší produkty.

Tato metoda využívá novou třídu vysoce účinných katalyzátorů, které mohou produkovat nízkouhlíkovou bionaftu a další cenné komplexní molekuly z různých nekontaminovaných surovin.

Odpadní kuchyňský olej dnes musí pro použití bionafty projít rychlým procesem čištění, protože komerční metody mohou kontrolovat pouze čistou surovinu s 1–2% nečistot.

Nový katalyzátor velmi ztěžuje výrobu bionafty z méně kvalitních surovin, známých jako surovina, obsahující 50% nečistot.

Může velmi dobře zdvojnásobit produktivitu výrobních procesů pro recyklaci odpadu, jako jsou zbytky potravin, mikroplasty a staré pneumatiky, na drahé chemické zdroje používané k výrobě čehokoli z léků a hnojiv do jednorázových obalů.

Katalyzátor jako houba

Grafický obrázek ukazující, jak katalyzátor prochází řadou chemických reakcí uvnitř částice katalyzátoru, přičemž molekuly vstupují do houby mnoha póry (makropóry) po průchodu malé póry (mesopore). Zápočet: RMIT University

O konstrukci katalyzátoru informuje nedávná studie z mezinárodní spolupráce vedené univerzitou RMIT, kterou vydala Katalýza Katalýza.

Spoluřešitel profesor Adam Lee z RMIT uvedl, že konvenční technologie mobility spoléhají na vysoce čisté krmné kanály a vyžadují nákladná technická řešení, aby kompenzovaly jejich špatnou účinnost.

“Kvalita moderního života je zásadní pro spoléhání se na to, že komplexní molekuly udržují naše zdraví a poskytují výživné jídlo, čistou vodu a levnou energii,” říká Lee.

„Tyto molekuly jsou nyní tvořeny nevratnými chemickými procesy, které znečišťují vzduch, půdu a vodní cesty.

„Naše nové katalyzátory nám mohou pomoci získat celé množství původního odpadu použitého na odpad – od žluklého použitého kuchyňského oleje po rýžové slupky a zeleninové slupky – abychom vylepšili kruh ekonomika.

„A radikálním zvýšením účinnosti nám mohou pomoci snížit znečištění životního prostředí chemickou výrobou a přiblížit nám revoluci zelené chemie.“

Katalyzátorová houba: vyspělá zelená chemie

K výrobě nového ultraúčinného katalyzátoru vyvinula skupina mikronovou houbu (stokrát tenčí než lidské vlasy) s velkým porézním povrchem a řadou odborníků. účinné látky.

Molekuly zpočátku vstupují do houby velkými otvory, kde prochází první chemickou reakcí, a poté prochází malými póry, kde prochází druhou reakcí.

Toto je poprvé, co byl vyvinut multifunkční katalyzátor, který může generovat více chemických reakcí postupně v rámci jedné částice katalyzátoru, a může to být herní měnič globálního katalyzátoru v hodnotě 34 miliard USD trh.

Spoluřešitelka, profesorka Karen Wilsonová, rovněž z RMIT, říká, že nový katalytický design napodobuje způsob, jakým enzymy v lidských buňkách koordinují složité chemické reakce.

“Katalisté v minulosti vyvinuli řadu simultánních reakcí, ale tyto metody nabízejí malou kontrolu nad chemií a jsou pravděpodobně neúčinné a nepředvídatelné,” řekl Wilson.

“Náš biologicky inspirovaný přístup se zaměřuje na přírodní katalyzátory – enzymy – aby vytvořil silný a přesný způsob generování více reakcí v dané sekvenci.”

„Je to jako mít linku na výrobu nanočástic pro chemické reakce – vše v jedné, menší a účinnější částice katalyzátoru.“

DIY nafta: podpora výroby biopaliv

Houboví katalisté rádi vyrábějí levně, bez použití drahých kovů.

Výroba nízkouhlíkové bionafty ze zemědělského odpadu pomocí těchto katalyzátorů vyžaduje více než jen velkou nádobu, mírné zahřívání a mobilizaci.

Jedná se o nízkonákladový přístup s nízkou technologií, který může urychlit distribuci výroby biopaliv a snížit závislost na naftě na bázi fosilních paliv.

“To je zvláště důležité v rozvojových zemích, kde je nafta hlavním palivem pro provoz domácích generátorů elektřiny,” řekl Wilson.

„Pokud můžeme zmocnit zemědělce k výrobě bionafty přímo ze zemědělského odpadu, jako jsou rýžové otruby, kešu ořechy a skořápky ricinových semen, na vlastní půdě, pomůže to vyřešit kritické problémy chudoby. energie a uhlíkových emisí. “

Zatímco pro výrobu bionafty lze okamžitě použít nové katalyzátory, s dalším vývojem je možné vyrobit tryskové palivo ze zemědělského a lesního odpadu, ze staré gumy nebo dokonce z řas.

Dalšími kroky výzkumného týmu RMIT School of Science je vývoj beletrie od gramů do kilogramů a přijetí technologií 3D tisku pro usnadnění komercializace.

„Rovněž doufáme, že rozšíříme rozsah chemických reakcí, které doplní provoz elektřiny a elektřiny u dražších technologií, jako je umělá fotosyntéza a palivové články,“ uvedl Lee.

„A těšíme se na spolupráci s potenciálními obchodními partnery na vytvoření řady použitelných katalyzátorů pro různé aplikace.“

Odkaz: „Prostorově ortogonální hierarchicky porézní kyselina„Základní katalyzátor kaskády a antagonistické reakce“, autor: Mark A. Isaacs, Christopher MA Parlett, Neil Robinson, Lee J. Durndell, Jinesh C. Manayil, Simon K. Beaumont, Shan Jiang, Nicole S. Hondow, Alexander C. Lamb, Deshetti Jampaiah, Michael L. Johns, Karen Wilson a Adam F. Lee, 26. října 2020, Katalýza Katalýza.
DOI: 10.1038 / s41929-020-00526-5

Výzkum je podporován financováním z Australian Research Council (Discovery, Linkage, Industrial Transformation Training Center).

Tento výzkum provedli spolupracovníci z University College London, University of Manchester, University of Western Australia, University of Plymouth, Aston University, Durham University a University of Leeds.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Lipidy na membráně mozkových buněk jsou kvůli léčbě Alzheimerovy choroby většinou přehlíženy

Byly vytvořeny vazby mezi lipidovou nerovnováhou a onemocněním, kdy změny lipidů zvyšují tvorbu amyloidových plaků, což je rys Alzheimerovy choroby. Tato nerovnováha inspirovala...

Astrofyzici jsou překvapeni neočekávanými účinky černých děr mimo jejich vlastní galaxie

Umělecká kompozice supermasivní černé díry, která reguluje vývoj jejího prostředí. Autor obrázku: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) a Dylan Nelson (Illustris-TNG) Ve středu téměř každé...

Největší australský dinosaurus – jižní titán – právě vstoupil do knih rekordů!

Australotitan cooperensis, „Southern Titan of the Cooper“. Fotografický kredit: Vlad Konstantinov, Scott Hocknull © Eromanga Natural History Museum Co je to basketbalové hřiště tak...

„Paralelní reaktory“ na bázi fotonických krystalových vláken odhalují kolektivní analogie hmotných a solitárních molekul

A. Schéma paralelních optických solitonových reaktorů založené na dutině prstencového vláknového laseru s režimem blokování. Časová optomechanická (OM) mříž umožněná fotonickými krystalovými...

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Newsletter

Subscribe to stay updated.