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: Державна прикордонна служба України
Прикордонники Чернівецького загону виявили велику партію акумуляторів для електромобілів
1 хв на прочитання2 години тому
Реактор Окло. Фото: Роберт Д. Лосс/Університет Кертіна
Що відомо про природний ядерний реактор, що працював без участі людини
2 хв на прочитання4 години тому
Сонячні панелі проти відключень: як стати енергонезалежним за допомогою акумуляторів
Сонячні панелі та блекаути: експерт пояснив, як досягти 100% енергонезалежності
1 хв на прочитання5 годин тому
Рафаель Гроссі. Фото: AP
Гроссі про ЗАЕС: навіть після миру станції знадобиться «особливий статус»
2 хв на прочитання6 годин тому
Оголошено конкурсний відбір на 4 посади незалежних членів Наглядової ради «Енергоатому»
1 хв на прочитання7 годин тому
Вже 33 країни приєдналися до Глобальної обіцянки потроїти ядерну енергетику до 2050 року
2 хв на прочитанняВчора
У Варшаві хочуть заборонити пасажирам класти сумки та рюкзаки на сидіння у транспорті
1 хв на прочитання25 Листопада 2025
У Варшаві відкриється найвищий у Європі святковий ярмарок
1 хв на прочитання24 Листопада 2025
Більше з GreenPost
Фото: DW
Пункт про амністію вилучено з плану Трампа, щоб не заблокувати відповідальність Росії за воєнні злочини
1 хв на прочитання13 хвилин тому
Гороскоп на 28 ноября 2025 года
Гороскоп для всех знаков зодиака на пятницу, 28 ноября 2025 года
4 хв на прочитаннягодина тому
Фото: animalism.shop
Animalism by UAnimals випустив іграшки-герої: прототипами стали реальні історії врятованих тварин
2 хв на прочитання3 години тому
Акція #PowerCoins 2025: НБУ та UAnimals збирають монети для порятунку тварин. Партнери: Ощадбанк та ПУМБ.
Монети на добро: НБУ та UAnimals проводять акцію для допомоги тваринам
2 хв на прочитання7 годин тому
Стоматологічний туризм у Львові: які послуги обирають найчастіше?
2 хв на прочитання16 годин тому
На торги не з'явився жоден інвестор, незважаючи на оцінку 4,49 млрд грн
1 хв на прочитанняВчора
Харків перейшов на подачу води за графіком — заява міського голови
1 хв на прочитанняВчора
Два дуби з Хмельниччини борються за право представляти Україну на конкурсі 'Європейське дерево року'
2 хв на прочитанняВчора