Догори
Дати відгук

Целюлозу перетворюють на біопаливо за допомогою лазера

Нову технологію розробили в Японії

3 хв на прочитання29 Червня 2020, 19:36
Поділитись:

У Японії вчені розробили нову лазерну стратегію для ефективного перетворення целюлози у біопаливо. Новий метод для деградації целюлози розробила дослідницька група, у тому числі доктор Такаясу Кавасакі (Токійський університет), д-р Heishun Дзен (Інститут підвищення енергії Кіотського університету), Проф Ясусі Хаякава (лабораторії електронно-променевих досліджень і прикладних робіт Інституту квантової науки, Мічиганський університет), проф.Тошіакі Охта (СР центр, університет Ріцумейкан), і проф Коічі Tsukiyama (Токійський університет). Повідомляє Еcotown посилаючись на Еurekalert.

Новий метод передбачає використання інфрачервоного лазера на вільних електронах(IR-FEL), довжина хвилі якого налаштовується у діапазоні від 3 до 20 мкм, і є перспективною «зеленою» технологією для деградації целюлози з нульовим рівнем викидів.

"Одна з унікальних особливостей IR-FEL полягає в тому, що він може індукувати багатофотонне поглинання молекули і може змінювати структуру речовини, — пояснює доктор Такаясу Кавасакі. - Досі ця технологія використовувалася в основних галузях фізики, хімії та медицини, але ми хотіли застосовувати її для стимулювання прогресу в галузі екологічних технологій".

Рослинна полімерна целюлоза є найпоширенішою формою біомаси у світі та може бути перетворена в сировину, таку як глюкоза і ксилоза для виробництва біоетанолу (вид біопалива). Але цей процес є складним через жорстку і щільну структуру молекули, що робить її нерозчинною у воді. Хіміки та біотехнологи в усьому світі використовують традиційні методи, такі як мікрохвильове випромінювання, гідроліз і ультразвук, щоб розкласти цей полімер, але ці процеси вимагають екстремальних умов і тому нестійкі.

Вчені знали, що лазер IR-FEL можна використовувати для проведення реакцій дисоціації на різних біомолекулах. Целюлоза — це біополімер, що складається з молекул вуглецю, кисню і водню, які утворюють ковалентні зв'язки різної довжини й кута між собою. Полімер має три інфрачервоні діапазони на довжинах хвиль 9,1, 7,2 і 3,5 мкм, які відповідають трьом різним зв'язкам: режим розтягування C-O, режим вигину H-C-O і режим розтягування C-H, відповідно.

Виходячи з цього, вчені опромінювали порошкоподібну целюлозу, налаштувавши довжину хвилі ІЧ-випромінювання на ці три довжини хвиль. Потім вони проаналізували продукти за допомогою таких методів, як електроспрейна іонізаційна мас-спектрометрія й інфрачервона мікроскопія синхротронного випромінювання, які показали, що молекули целюлози успішно розклалися на глюкозу і целобіозу (молекули-попередники для виробництва біоетанолу). Не тільки це, їх продукти були отримані на високих виходах, роблячи цей процес досить ефективним.

"Це був перший у світі метод ефективного отримання глюкози з целюлози за допомогою IR-FEL, - каже доктор Кавасакі. - Оскільки він не вимагає жорстких умов реакції, таких як шкідливі органічні розчинники, висока температура і високий тиск, він перевершує інші традиційні методи".

Нагадаємо, Галапагоси перейшли на сонячну енергію та біопаливо.

Читайте GreenPost у Facebook. Підписуйтесь на нас у Telegram.

Більше з розділу Енерго
Критична інфраструктура Одеси майже повністю заживлена
Енергетики ДТЕК повернули світло всім об'єктам критичної інфраструктури Одеси
1 хв на прочитанняВчора
ФОТО: ілюстративне / vctr.media
У більшості регіонів діють графіки відключень, українців просять обмежити користування потужними приладами
1 хв на прочитанняВчора
Зображення згенеровано ШІ
Подільський будинок-інтернат відсудив у «Армерія Ойл» кошти за непоставлене пальне
1 хв на прочитанняВчора
В Одесі запускають автобуси замість трамваїв через блекаут
В Одесі 15 грудня розширюють мережу соцавтобусів замість зупинених трамваїв і тролейбусів
1 хв на прочитання14 Грудня 2025
Енергетики ДТЕК частково повернули світло об'єктам критичної інфраструктури Одеси
1 хв на прочитання14 Грудня 2025
14 Грудня: День вшанування учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС
1 хв на прочитання14 Грудня 2025
Терміни відновлення електро- та водопостачання в Одесі наразі невідомі, — МВА
1 хв на прочитання13 Грудня 2025
Наслідки російської атаки в Одесі: місто без світла, тепла та води, є постраждалі
2 хв на прочитання13 Грудня 2025
Більше з GreenPost
Фото: російські військові (GettyImages)
Куди Росія перекидатиме війська після укладання мирної угоди в Україні, - Орпо
2 хв на прочитання2 години тому
Інвестиції в картоплю: УАВК вважає картоплярство найперспективнішим бізнесом для інвестицій після війни
Українське картоплярство — найперспективніша агрогалузь для інвестицій після війни
2 хв на прочитання3 години тому
Лісовий кіт у фотопастці в Холодному Яру.
На території Холодного Яру на Черкащині зафіксували лісового кота
1 хв на прочитання4 години тому
Міжнародний день вина Піно Меньє — 16 грудня 2025 року
16 грудня відзначають Міжнародний день вина Піно Меньє (Pinot Meunier)
1 хв на прочитання5 годин тому
Лідери Європи підтримали створення багатонаціональних сил та вступ України до ЄС
1 хв на прочитанняВчора
Обмінники фіксують зростання курсу на тлі новин про вимоги МВФ щодо девальвації
1 хв на прочитанняВчора
Трагедія в Австралії: головний рабин Одеси звернувся до Прем’єр-міністра країни (документ)
1 хв на прочитанняВчора
"Обійми мене — і я забуду страх". Фестиваль AdoptMe Days в Києві (фото)
5 хв на прочитанняВчора