Вчені розробляють технології, щоб використовувати непотрібний гліцерин у синтезі цінного водню.
Ви вже знаєте, що бензин і дизельне паливо сьогодні містять як мінімум 2,5% біопалива? До 2010 року цей показник зросте до 10%. І якщо автомобілісти не будуть помічати різниці при заправці, то вже атмосфера помітить і оцінить неодмінно: завдяки цьому викиди вуглекислого газу скоротяться на мільйони тонн за наступні кілька років.
Чи можливо, що біопаливо, допомагаючи вирішити одну суттєву проблему навколишнього середовища, створює іншу? Для Валері Дюпон з Університету Лідс зростання використання біопалива означає виникнення «вузький» проблеми. На кожну тонну біодизеля, зробленого з рослинної олії, в якості побічного продукту залишається близько 100 кг густого в'язкого гліцерину. Щорічне виробництво 68 млрд літрів біодизелю в Євросоюзі приносить близько 680 тисяч тонн сирого гліцерину. І хоча частина солодкого на смак рідини може бути очищена і використана згодом у фармацевтиці або харчової промисловості, великі обсяги її все одно не знадобляться.
Озеро мулу
Дюпон, доктор філософії в паливній енергетиці, сподівається перетворити це зростаюче озеро низькосортного мулу в цінний водень. Зроблений з рослинної олії та метанолу біодизель є заміною звичайного дизелю, який використовується в тому числі і для вироблення електричної енергії, коли застосовується дизель генератор. Але автомобілісти з «зеленим» складом розуму не розуміють, що гліцерин створює проблеми.
«Гліцерин густий, в'язкий, крім того повний кисню, але його не так легко спалити», говорить Дюпон. «Ніхто не знає, що з ним робити в таких кількостях. Реальний вихід не знайдено ».
Від більшості непотрібного гліцерину позбавляються, спалюючи його, але цих заходів недостатньо. Спалювання гліцерину на електростанції могло б служити виходом, але, заявляє Дюпон, неповне перетворення енергії та неефективне згоряння призводять до забруднення навколишнього середовища.
Формула гліцерину - C3H5 (OH) 3. Його молекула складається з 3 атомів вуглецю, 3 - кисню і 8 атомів водню. Якщо вивільнити водень, то у вас буде багате джерело палива з оновлюваними ресурсами. В даний час водень головним чином виходить при паровому перетворенні природного газу метану (CH4), в результаті чого виходить водень і монооксид вуглецю.
«Так як гліцерин в порівнянні з метаном містить більше водню, ми вважаємо, що отримання водню з гліцерину є більш дієвою альтернативою», говорить Дюпон.
Грунтуючись на більш ранній науковій роботі, Дюпон і його колеги дослідним шляхом виводять життєздатний процес видобутку чистого водню (H2) і вуглекислого газу (CO2) з гліцерину.
18-місячний проект вартістю 270 тисяч фунтів стерлінгів передбачає змішання гліцерину з парою в присутності каталізатора і при регульованих тиску і температурі. Адсорбент CO2 багаторазового використання підтверджує той факт, що монооксид вуглецю (CO) вступає в повноцінну реакцію з парою, виробляючи навіть більше водню і вуглекислого газу.
«Процес, який ми пропонуємо, є альтернативою традиційним методам. У результаті відбувається щось більш цінне, ніж низькосортний побічний продукт », стверджує Дюпон. «Крім того, процес цей близький до нейтрального, так як CO2 проводиться не з викопного палива». У проекті використовується прототип хімічної реакції, за допомогою якої можуть бути знайдені відповіді на багато практичних питань, включаючи наслідки забруднень. Також Дюпон пропонує дивитися на процес з точки зору безпеки навколишнього середовища, прагнучи до синтезу водню високої чистоти, ідеального для паливних елементів.
«Якщо все піде добре, ми зможемо помітити підвищення і навіть зниження», каже Дюпон. «Якщо в нас буде готова реакція добування водню з гліцерину, це стане вельми цікавим процесом з точки зору виробництва енергії».
У той час як водень ідеально підходить для паливних елементів, газ більшою мірою використовується у виробництві добрив, на хімічних заводах і в харчовій промисловості. Однак видобувати водень із природного газу або навіть електролізом з води дорого і безперспективно. Має сенс знайти інше джерело.
Мономерний імпульс
«Водень визнаний основним паливом майбутнього для нізкоуглеродних енергетичних систем, таких як транспортний паливо і автоматичне виробництво паливних елементів», говорить Дюпон.
Професор Грехам Хатчингс з Університету Кардіф розглядає й інші можливості. Він працює над фінансується урядом дослідницьким проектом спільно з Імперським коледжем та Кембриджем, намагаючись знайти різні способи застосування гліцерину.
«Існує так звана гліцеринові проблема, і люди шукають шляхи її вирішення і намагаються зробити з гліцерином щось ще крім спалювання. Витяг з нього водню - відмінна ідея », вважає професор.
Проект, над яким працює професор, спрямований на пошук відповідей, як перетворити гліцерин у цінні мономери для виробництва пластмаси, що піддаються біологічного розкладання розчинників і навіть ароматів. У розробці кілька тем, в даний час засекречених.
«Ми шукаємо щось, що може знайти реальне застосування», заявляє Хатчингс. Це біологічно розкладаються полімери для виробництва пластикових сумок або розчинники для фарб. Якщо команда вчених досягне успіху, то надлишок гліцерину з проблеми перетвориться на гідність.