Российские ученые создали новый катализатор для производства топлива из древесных отходов

Российские химики предложили способ сделать производство топлива из древесных отходов более эффективным и менее затратным. Как сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+», метод разработали специалисты Институт нефтехимического синтеза РАН совместно с учёными МГУ и ЮФУ.

Речь идет о переработке так называемой бионефти — густой смеси органических соединений, которую получают из отходов деревообработки. Чтобы превратить ее в полноценное топливо, необходимо удалить из состава избыток кислорода. Это делают с помощью гидроочистки: сырье обрабатывают водородом в присутствии катализатора, ускоряющего химические реакции.

Традиционно для таких задач применяют рутениевые катализаторы. Их изготавливают путем пропитки пористого носителя раствором соли металла. После удаления жидкости формируются наночастицы рутения. Подобные системы отличаются высокой активностью, однако со временем теряют ее: металлические фрагменты склонны слипаться и концентрироваться на поверхности, снижая эффективность процесса.

Исследователи предложили альтернативный — механохимический — способ получения катализатора. Он не требует растворителей и основан на прямом смешивании компонентов. В результате частицы рутения размером менее одного нанометра равномерно распределяются внутри пористого материала.

Испытания провели на гваяколе — одном из ключевых компонентов бионефти. Это природное соединение из класса фенолов, образующееся при сухой перегонке древесины лиственных и хвойных пород. В экспериментах новый катализатор оказался до 60% активнее традиционных аналогов и обеспечил полное удаление кислорода из молекулы гваякола.

Еще одно преимущество технологии — возможность «реанимировать» уже использованные катализаторы. Для восстановления их обрабатывают синтез-газом — смесью угарного газа и водорода — при повышенной температуре и давлении. После такой процедуры активность материала практически возвращается к исходному уровню. Это позволяет сократить потребность в новом рутении и делает переработку древесных отходов в топливо более экономичной.