Ang paggawa ng biodiesel mula sa matandang maruming langis sa pagluluto ay mas madali na ngayon

Ang mga spongy catalista ay maaaring magbago ng produksyon ng biodiesel at paggawa ng kemikal. Ipinapakita ng pigura ang isang porous ceramic sponge na ginawa sa pag-aaral (pinalaki ng 20,000 beses). Kredito: RMIT University

Ang bagong catalyst na may mahusay na kahusayan ay maaaring mag-recycle ng lumang langis sa pagluluto sa biodiesel at gawing biodiesel ang mga residu ng pagkain sa mga kumplikadong molecule na may halaga.

Ang mga mananaliksik ay nakabuo ng isang makapangyarihang at murang gastos na pamamaraan ng pag-recycle ng ginamit na langis sa pagluluto at basurang pang-agrikultura sa biodiesel at ginagawa ang mga residu ng pagkain at basurang plastik sa mga produktong may mataas na halaga.

Gumagamit ang pamamaraang ito ng isang bagong uri ng katalista na may mataas na kahusayan na nagbibigay-daan sa paggawa ng low-carbon biodiesel at iba pang mahahalagang kumplikadong mga molekula mula sa iba`t, mga hindi maruming feedstock.

Ang basurang langis sa pagluluto ay kasalukuyang kailangang sumailalim sa isang proseso ng paglilinis na masinsin sa enerhiya upang magamit sa biodiesel, dahil ang mga pamamaraan sa paggawa ng komersyal ay makakayanan lamang ang purong hilaw na materyales na may 1-2% na mga kontaminante.

Ang bagong katalista ay napakahirap na makakagawa ito ng biodiesel mula sa mga mas mababang kalidad na sangkap, na kilala bilang raw material, na naglalaman ng hanggang sa 50% na mga pollutant.

Ito ay napakahusay na maaari nitong doblehin ang pagiging produktibo ng mga proseso ng produksyon para sa pagbabago ng basura, tulad ng mga scrap ng pagkain, microplastics at mga lumang gulong, sa mga precursor ng kemikal na may mataas na halaga na ginamit upang gumawa ng anuman mula sa mga gamot at pataba hanggang sa nabubulok na balot.

Spongy catalyst

Ipinapakita ang representasyong grapiko kung paano gumaganap ang catalyst ng maraming mga reaksyong kemikal na sunud-sunod sa isang maliit na butil ng catalyst, na may mga molekula na pumapasok sa espongha sa pamamagitan ng malalaking pores (macropores) at pagkatapos ay dumadaan sa mas maliit na mga pores (mesopores). Kredito: RMIT University

Ang isang bagong pag-aaral mula sa internasyonal na kooperasyon na pinangunahan ng RMIT University, na inilathala noong Likas na catalysis.

Ang kasamang tagapag-imbestiga, si Propesor Adam Lee, ang RMIT, ay nagsabi na ang maginoo na mga teknolohiya ng panghihimasok ay nakasalalay sa mga feedtock na may dalisay na kadalisayan at nangangailangan ng mga mamahaling solusyon sa teknikal upang mabayaran ang kanilang mahinang kahusayan.

“Ang kalidad ng modernong buhay ay kritikal na nakasalalay sa mga kumplikadong mga molekula na nagpapanatili ng ating kalusugan at nagbibigay ng masustansyang pagkain, malinis na tubig at murang enerhiya,” sabi ni Lee.

“Ang mga molekulang ito ay kasalukuyang ginagawa ng hindi napapanatili na mga proseso ng kemikal na dumudumi sa himpapawid, lupa at mga daanan ng tubig.”

“Ang aming mga bagong catalista ay maaaring makatulong sa amin na makuha ang buong halaga ng mga mapagkukunang karaniwang naiwan namin – mula sa pag-rancide ng ginamit na langis sa pagluluto hanggang sa mga husk ng balat at pagbabalat ng gulay – upang mapaunlad ang paikot na ekonomiya.”

“At sa pamamagitan ng radikal na pagtaas ng kahusayan, matutulungan nila kaming makabuluhang bawasan ang polusyon sa kapaligiran mula sa produksyon ng kemikal at mailapit tayo sa rebolusyon sa berdeng kimika.”

Catalyst sponge: pagsulong ng berdeng kimika

Sa paggawa ng bagong ultra-mahusay na katalista, gumawa ang koponan ng isang micron na laki ng ceramic sponge (isang daang beses na mas payat kaysa sa buhok ng tao), na kung saan ay lubos na puno ng butas at naglalaman ng iba’t ibang mga dalubhasang aktibong sangkap.

Ang mga molekula ay unang pumasok sa fungus sa pamamagitan ng malalaking pores, kung saan sumailalim sila sa unang reaksyong kemikal, at pagkatapos ay pumasa sa mas maliit na mga pores, kung saan sumailalim sila sa pangalawang reaksyon.

Ito ang kauna-unahang pagkakataon na ang isang multifunctional catalyst ay nabuo na maaaring gumanap ng maraming mga reaksyong kemikal nang sunud-sunod sa loob ng isang solong maliit na butil ng catalyst, at ito ay maaaring isang pagbabago sa $ 34 bilyong pandaigdigang merkado ng catalyst.

Ang kasamang investigator na si Propesor Karen Wilson, mula rin sa RMIT, ay nagsabi na ang bagong disenyo ng katalista ay ginagaya ang paraan ng pagsasama ng mga enzyme sa mga cell ng tao sa mga kumplikadong reaksyon ng kemikal.

“Ang mga Catalista ay nabuo noong nakaraan na maaaring gumanap ng maramihang mga sabay-sabay na reaksyon, ngunit ang mga pamamaraang ito ay nag-aalok ng kaunting kontrol sa kimika at may posibilidad na maging mabisa at hindi mahulaan,” sabi ni Wilson.

“Ang aming biologically inspired na diskarte ay nakatuon sa natural na mga catalista – mga enzyme – upang makabuo ng isang malakas at tumpak na paraan upang maisagawa ang maraming reaksyon sa isang naibigay na pagkakasunud-sunod.”

“Ito ay tulad ng pagkakaroon ng isang linya ng produksyon ng reaksyon ng kemikal na nanoscale – lahat sa isang maliit, lubos na mahusay na bahagi ng catalyst.”

DIY diesel: suporta para sa ipinamahaging paggawa ng biofuels

Ang mga spongy catalista ay ginawa nang murang walang paggamit ng mga mahahalagang metal.

Ang paggawa ng mababang carbon biodiesel mula sa basurang pang-agrikultura gamit ang mga catalista na ito ay nangangailangan ng higit sa isang malaking sisidlan, banayad na pag-init at paghahalo.

Ito ay isang mababang gastos, low-tech na diskarte na maaaring mapabilis ang pamamahagi ng produksyon ng biofuel at mabawasan ang pagpapakandili sa langis na nagmula sa fuel ng fossil.

“Ito ay lalong mahalaga sa mga umuunlad na bansa, kung saan ang diesel ang pangunahing gasolina para sa pagpapatakbo ng mga domestic generator ng elektrisidad,” sabi ni Wilson.

“Kung bibigyan natin ng kapangyarihan ang mga magsasaka na direktang gumawa ng biodiesel mula sa basurang pang-agrikultura, tulad ng rice bran, cashews at castor seed shells, sa kanilang sariling lupa, makakatulong ito upang matugunan ang mga kritikal na isyu ng kahirapan sa enerhiya at carbon emissions.”

Bagaman ang mga bagong catalista ay maaaring magamit kaagad para sa paggawa ng biodiesel, salamat sa karagdagang pag-unlad madali silang maiakma sa paggawa ng jet fuel mula sa basura ng agrikultura at kagubatan, mga lumang gulong ng goma at kahit mga algae.

Ang mga susunod na hakbang ng RMIT School of Science team ng pagsasaliksik ay upang taasan ang paggawa ng katalista mula sa gramo hanggang sa kilo at upang magpatibay ng mga teknolohiya sa pag-print ng 3D upang mapabilis ang gawing pangkalakalan.

“Inaasahan din naming mapalawak ang hanay ng mga reaksyong kemikal sa ilaw at pag-activate ng elektrisidad para sa mga teknolohiyang may kagamitang tulad ng artipisyal na photosynthesis at fuel cells,” sabi ni Lee.

“At nakikipagtulungan kami sa mga potensyal na kasosyo sa negosyo upang lumikha ng isang saklaw ng mga magagamit na komersyal na mga catalista para sa iba’t ibang mga application.”

Sanggunian: “Spatially orthogonal hierarchically porous acid–Basic catalyst for cascade and antagonist reaksyon ”, ni Mark A. Isaacs, Christopher MA Parlett, Neil Robinson, Lee J. Durndell, Jinesh C. Manayil, Simon K. Beaumont, Shan Jiang, Nicole S. Hondow, Alexander C. Lamb , Deshetti Jampaiah, Michael L. Johns, Karen Wilson at Adam F. Lee, Oktubre 26, 2020, Likas na catalysis.
DOI: 10.1038 / s41929-020-00526-5

Ang pananaliksik ay suportado ng pagpopondo mula sa Australian Research Council (Discovery, Linkage, Industrial Transformation Training Center).

Ang pananaliksik na ito ay isinasagawa ng mga tagatulong mula sa University College London, University of Manchester, University of Western Australia, University of Plymouth, Aston University, Durham University at University of Leeds.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Aktibidad sa Mga Circuit Panganib sa Utak na Maaaring Mahulaan ang mga Pagbabago sa Mga Presyo ng Stock

Ni Lipunan para sa Neuroscience Marso 8, 2021 Buong katibayan ng utak na ang aktibidad sa hinulaang mga rehiyon ay hinuhulaan ang direksyon ng presyo ng...

Ang Bagong Bakuna ng Nasal Spray ng COVID Gumagamit ng Teknolohiya ng Paglipat ng Gene

Ang isang bakunang ginawa ng isang bioreactor ay sumasailalim sa karagdagang pagproseso sa isang sterile na lamina ng daloy ng laminar. Larawan mula...

Ang pinagmulan ng sunscreen na itim na mga butas at ang kaugnayan nito sa madilim na bagay

Ano ang pinagmulan ng mga itim na butas at paano nauugnay ang katanungang iyon sa isa pang misteryo, ano ang bagay ng kadiliman? ...

Ang mga pulso ng laser ay kumikilos bilang isang tool sa pagpoproseso ng grade pang-industriya

Ang isang plato ng silicon dioxide 350 μm makapal na may mataas na kalidad na mga slits ng baso na may diameter na 0.25...

Paano napupunta ang mga plastik na labi sa mga basura ng karagatan

Hinulaan ang mga alon ng posibilidad ng reaksyon sa mga labi (pulang kahon) ng mga labi ng dagat. Ang mga itim na kahon...

Newsletter

Subscribe to stay updated.