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
Фото: ілюстративне / Sergey Bobok/Design Pics/IMAGO
Україна домовилася про постачання газу з Грецією та розраховує на довгострокові контракти з Баку
1 хв на прочитанняВчора
Конкурс на СЕО "Оператора ГТС" призупинено: Причина — зв'язок фіналістки зі справою НАБУ щодо розкрадань в "Енергоатомі"
Конкурс на керівника "Оператора ГТС" зупинено через розслідування НАБУ
1 хв на прочитання15 Листопада 2025
Когенераційна установка у Володимирі: завершення проєкту USAID забезпечить теплом під час блекауту
У Володимирі запускають когенераційну установку міні-ТЕЦ для роботи під час блекаутів
2 хв на прочитання15 Листопада 2025
ЗАЕС втратила лінію 750 кВ "Дніпровська": cтанція за крок від 11-го блекауту.
ЗАЕС знову під загрозою блекауту: cтанція втратила ключову зовнішню лінію живлення
1 хв на прочитання15 Листопада 2025
Перший завод малих модульних реакторів збудують у Північному Уельсі
3 хв на прочитання14 Листопада 2025
Зливали пальне з локомотивів: на Закарпатті затримано працівників філій "Укрзалізниці"
1 хв на прочитання14 Листопада 2025
Чим вигідніше опалювати будинок 2025: порівняння вартості тепла від газу, дров та електрики
2 хв на прочитання13 Листопада 2025
Економія води: дієві лайфхаки, щоб зменшити рахунки на 30–50%
3 хв на прочитання13 Листопада 2025
Більше з GreenPost
Фото ілюстративне
АМКУ оштрафував дві компанії на 18,9 млн грн за змову на тендерах
1 хв на прочитання41 хвилину тому
РФ вдарила по портах Одещини дронами: пошкоджено цивільні судна та інфраструктуру
РФ вдарила по портах Одещини дронами: пошкоджено цивільні судна та інфраструктуру
1 хв на прочитання2 години тому
Арбітражна суперечка в Єгипті: український постачальник не отримав оплату за 12 тис. тонн соняшникової олії
Арбітражна суперечка в Єгипті: український постачальник не отримав оплату за 12 тис. тонн соняшникової олії
1 хв на прочитання3 години тому
Соціальне відторгнення: причини та шлях до інклюзії
Що таке соціальне відторгнення та як воно руйнує права людини
2 хв на прочитання5 годин тому
День дій проти раку шийки матки - мовчазний ворог жіночого здоров’я
2 хв на прочитання7 годин тому
Україна та ЄС посилюють співпрацю у боротьбі зі смарагдовою ясеневою златкою
1 хв на прочитанняВчора
Словник безбар'єрності: соціальне відторгнення — що це та як з ним боротися
2 хв на прочитанняВчора
У Мукачеві на День святого Мартина відкрили міжнародний форум виноробів
1 хв на прочитанняВчора