Международная группа исследователей из университетов ОАЭ, Омана и Малайзии разработала способ получения биотоплива из отходов финиковых пальм. В основе технологии лежит пиролиз, т. е. нагрев растительных волокон без доступа кислорода. Результаты работы опубликованы в журнале ACS Omega.
На планете произрастает около 150 млн финиковых пальм. Каждое дерево ежегодно дает примерно 20 кг отходов — семян, листьев и волокон. Только в ОАЭ, где насчитывается 45 млн деревьев, объем такой биомассы достигает сотен тысяч тонн. Фермеры обычно сжигают остатки прямо в полях, что ведет к выбросу углекислого газа и оксидов азота в атмосферу.
Ученые сосредоточились на поверхностных волокнах пальм — легком материале с высоким содержанием лигнина и целлюлозы. При нагревании без кислорода из них получается жидкость, содержащая 42,28% алифатических соединений и 38,68% ароматических углеводородов. Эти компоненты подходят для производства горючего и химического сырья, включая бензол, толуол и ксилол. Чтобы рассчитать энергозатраты, команда применила кинетические модели Озавы-Флинна-Уолла и Старинка — они помогли определить точное количество энергии для разложения лигнина и целлюлозы.
Процесс считается углеродно-нейтральным. При сжигании такого топлива высвобождается только тот углерод, который деревья ранее поглотили из атмосферы. Авторы подчеркивают, что экономическая эффективность зависит от оптимизации расходов на азот, логистику сырья и операционные затраты. Чтобы внедрить методику всерьез, потребуется инвестировать в оборудование и создание инфраструктуры для сбора и переработки отходов. Зато в перспективе примитивное сжигание биомассы станет пережитком прошлого, а сельское хозяйство сможет получать дополнительные доходы.
Также исследователи отмечают, что в процессе получается не только топливо, но и биоуголь. Его можно использовать как удобрение. Он помогает почве лучше удерживать влагу и дольше сохраняет полезные вещества. В итоге технология дает двойную пользу: из отходов делают энергию и одновременно улучшают качество сельскохозяйственных земель.
Это не первая попытка превратить растительные отходы в топливо. Компания LanzaTech уже производит этанол из промышленных выбросов, а стартап Fulcrum BioEnergy перерабатывает бытовой мусор в авиационное горючее. Исследователи из Университета Иллинойса научились получать дизель из кукурузных стеблей, а их коллеги из Индии работают с рисовой шелухой.
Ранее мы писали о том, как вырубка джунглей увеличивает смертность от тепловых ударов.
Источник: hi-tech.mail.ru