В США создали уникальный способ производства топлива без выбросов

Максим Петрук

Источник: Interesting Engineering

Американские исследователи разработали революционный метод превращения углекислого газа в электробиодизель с отсутствием вредных выбросов.

Главные тезисы

Разработанный в США метод производства электробиодизеля эффективнее традиционного производства биодизеля на основе сои в 45 раз и требует в 45 раз меньше земли.
Электробиодизель достиг эффективности превращения углекислого газа в липиды на уровне 4,5% от солнечной энергии, существенно опережая биодизель.
Процесс электробиодизеля позволяет значительно сократить выбросы углекислого газа и обладает потенциалом для производства топлива с отрицательным уровнем выбросов.
Автомобили, работающие на дизельном топливе, вносят значительный вклад в выбросы углекислого газа, но уникальный метод производства электробиодизеля может стать перспективным решением этой проблемы.
Применение возобновляемых ресурсов для электрокатализа в производстве электробиодизеля является важным шагом в сохранении окружающей среды и уменьшении воздействия на изменения климата.

Что известно о революционном методе производства безопасной для окружающей среды горючего

Отмечается, что автомобили, работающие на дизельном топливе, вносят один из наиболее значительных вкладов в выбросы углекислого газа в атмосферу.

Так, по данным Управления энергетической информации США, на 2022 год выбросы транспортных средств на дизели в США составляли 25% всех выбросов углекислого газа и около 10% всех выбросов углекислого газа, связанных с энергетикой.

В США создали уникальный метод производства биодизеля — Биодизель

Для решения этой проблемы ученый с факультета энергетики, экологии и химической инженерии Вашингтонского университета Джошуа Юань совместно с профессором MizzouForward по химической и биомедицинской инженерии в Университете Миссури Сьюзи Дай разработали метод с использованием электрокатализа, позволяющего превращать углекислый газ.

В частности, ученые утверждают, что их способ в 45 раз эффективнее и нуждается в 45 раз меньше земли, чем традиционное производство биодизеля на основе сои.

Эта новая идея применима в циркулярной экономике для производства горючего, химикатов, материалов и пищевых ингредиентов с отрицательным уровнем выбросов при гораздо более высокой эффективности, чем фотосинтез, и с меньшими выбросами углерода, чем в случае производства нефтехимической продукции. Мы системно подошли к решению проблем электробиопроизводства, определив метаболические и биохимические ограничения использования диатомового углерода и преодолели эти ограничения, — объясняет Джошуа Юань.

С помощью электрокатализа можно превращать углекислый газ в биосовместимые промежуточные продукты, среди которых, в частности, ацетат и этанол.

После этого микроорганизмы превращают ромежные продукты в липиды или жирные кислоты, которые затем становятся основной для производства биодизеля.

Новый метод позволил электробиодизелю достичь эффективности превращения углекислого газа в липиды в 4,5% от солнечной энергии в молекулу, что значительно эффективнее биодизеля.

Как объясняет Джошуа Юань, фотосинтез у растений обычно составляет менее 1%, где менее 1% энергии солнечного света превращается в биомассу путем превращения CO2 в различные молекулы для роста растений.

Благодаря использованию возобновляемых ресурсов для электрокатализа, процесс электробиодизеля позволяет сократить 1,57 г углекислого газа на грамм электродизеля, произведенного из побочных продуктов биомассы, этилена и прочего, что дает потенциал для отрицательных выбросов.

При производстве обычного дизтоплива из нефти выделяется 0,52 г углекислого газа на грамм, а при производстве биодизеля — от 2,5 до 9,9 г углекислого газа на грамм полученных липидов.