Forscher identifizieren billigere, grünere Biokraftstoff-Verarbeitungskatalysatoren

Anonim

Kraftstoffe, die aus nicht-petroleumbasierten biologischen Quellen gewonnen werden, können dank der am Prairie Research Institute der Universität von Illinois durchgeführten Untersuchungen, die die Verwendung eines aus Palladiummetall und Bakterien hergestellten Verarbeitungskatalysators untersuchen, grüner und erschwinglicher werden.

Biokraftstoffe werden aus nachwachsenden Rohstoffen wie Pflanzen oder Algen hergestellt und bieten eine Alternative zu erdölbasierten Quellen. Viele Biokraftstoffe sind jedoch teuer in der Herstellung, da das Vorläuferprodukt, Bioöl, verarbeitet werden muss, bevor es in die Raffinerie geschickt wird, um in flüssigen Brennstoff umgewandelt zu werden. Illinois Sustainability Technology Center Forscher BK Sharma und seine Co-Autoren haben eine neue Verarbeitungsmethode identifiziert und getestet.

"Bio-Öl bildet sich aus der gleichen chemischen Reaktion, die Erdöl bildet", sagte Sharma. "Aber was Millionen von Jahren in den Boden einbringt, dauert nur wenige Minuten im Labor, wobei ein Prozess verwendet wird, der Druckkochen sehr ähnlich ist."

In der Fachzeitschrift Fuel veröffentlicht, deuten ihre Erkenntnisse auf einen billigeren, umweltfreundlicheren und erneuerbaren Katalysator für die Verarbeitung hin, der gängige Bakterien und das Metall Palladium verwendet, das aus Abfallquellen wie Elektronikschrott, Katalysatoren, Straßenkehrmaschinenstaub gewonnen und aufbereitet werden kann Abwasser.

Das im Labor aus Algen gewonnene Bio-Öl enthält Verunreinigungen wie Stickstoff und Sauerstoff, aber die Behandlung mit Palladium als Katalysator während der Verarbeitung trägt dazu bei, diese Verunreinigungen zu entfernen, um die Anforderungen an saubere Luft zu erfüllen, sagte Sharma.

Damit das Palladium seine Arbeit verrichtet, muss das Bioöl während der Verarbeitung an ihm vorbeiströmen. Frühere Studien haben gezeigt, dass es eine effektive Methode ist, den Ölfluss durch poröse Kohlenstoffpartikel zu ermöglichen, die mit Palladium angereichert sind, aber diese Kohlenstoffpartikel sind nicht billig, sagte Sharma.

"Anstatt kommerziell hergestellte Kohlenstoffpartikel zu verwenden, können wir die Zellmasse von Bakterien als eine Art biologisches Gerüst für das Palladium verwenden, an dem wir uns festhalten", sagte Sharma. "Das Öl kann durch die mit Palladium dekorierten Bakterienmassen wie durch die Kohlenstoffpartikel fließen."

Um die Wirksamkeit der neuen Methode zu testen, führten Sharma und seine Co-Autoren eine Vielzahl von chemischen und physikalischen Analysen durch, um zu bestimmen, ob ihre neue Aufbereitungsbehandlung einen flüssigen Brennstoff ergibt, der qualitativ vergleichbar mit dem kommerziell hergestellten Katalysator ist.

"Wir fanden unser Produkt so gut oder sogar ein bisschen besser", sagte Sharma. "Wir waren in der Lage, die Sauerstoff- und Stickstoffverunreinigungen mit einer vergleichbaren Rate zu entfernen, und lieferten das gleiche Produktvolumen unter Verwendung unseres billigeren, grüneren Katalysators, wie er unter Verwendung des teureren kommerziellen Katalysators beobachtet wird."

Der teurere kommerzielle Katalysator hat den zusätzlichen Vorteil, dass er ohne ausgedehnte Verarbeitung immer wieder verwendet werden kann, während der Palladium-auf-Bakterien-Katalysator der Sharma-Gruppe einer Verarbeitung unterzogen werden muss, um wiederverwendet zu werden.

"Es ist eine kleine Einschränkung", sagte Sharma. "Die Tatsache, dass wir das Potenzial von Raffinerie-Rohöl aus Algen-Bio-Öl unter Verwendung eines Katalysators, der aus minderwertigen recycelten Metallen und grüner und wirtschaftlicher Biomasse hergestellt werden kann, gezeigt hat, ist ein sehr vielversprechender Fortschritt Außerdem würde dieser Biokatalysator in der Petrochemie genauso gut funktionieren. "

menu
menu