У США створили унікальний спосіб виробництва пального без викидів

Максим Петрук

Джерело: Interesting Engineering

Американські дослідники розробили революційний метод перетворення вуглекислого газу на електробіодизель з відсутністю шкідливих викидів.

Головні тези:

Розроблений у США унікальний метод виробництва електробіодизелю перетворює вуглекислий газ на паливо без шкідливих викидів.
Нова технологія електрокаталізу є у 45 разів ефективнішою та вимагає у 45 разів менше землі, ніж традиційне виробництво біодизеля на основі сої.
Електробіодизель дозволив досягти ефективності перетворення вуглекислого газу в ліпіди в 4,5% від сонячної енергії, що є значно ефективнішим за біодизель.
Процес електробіодизеля дозволяє скоротити викиди вуглекислого газу і має потенціал для виробництва палива, хімікатів та інших продуктів з негативним рівнем викидів.
Використання поновлюваних ресурсів для електрокаталізу робить процес електробіодизеля важливим кроком у збереженні навколишнього середовища та зменшенні впливу на зміни клімату.

Що відомо про революційний метод виробництва безпечного для навколишнього середовища пального

Зазначається, що автівки, які працюють на дизельному паливі, роблять один з найбільш значних внесків у викиди вуглекислого газу в атмосферу.

Так, за даними Управління енергетичної інформації США, станом на 2022 рік викиди транспортних засобів на дизелі у США складали 25% всіх викидів вуглекислого газу і близько 10% всіх викидів вуглекислого газу, пов'язаних з енергетикою.

У США створили унікальний метод виробництва біодизеля — Біодизель

Для вирішення цієї проблеми науковець з з факультету енергетики, екології та хімічної інженерії Вашингтонського університету Джошуа Юань спільно з професоркою MizzouForward з хімічної та біомедичної інженерії в Університеті Міссурі Сьюзі Дай розробили метод з використанням електрокаталізу, який дозволяє перетворювати вуглекислий газ на біодизель.

Зокрема, вчені стверджують, що їхній спосіб у 45 разів ефективніший і потребує у 45 разів менше землі, ніж традиційне виробництво біодизеля на основі сої.

Ця нова ідея може бути застосована в циркулярній економіці для виробництва пального, хімікатів, матеріалів і харчових інгредієнтів з негативним рівнем викидів за набагато вищої ефективності, ніж фотосинтез, і з меншими викидами вуглецю, ніж у разі виробництва нафтохімічної продукції. Ми системно підійшли до розв'язання проблем електробіовиробництва, визначивши метаболічні та біохімічні обмеження використання діатомового вуглецю, і подолали ці обмеження, — пояснює Джошуа Юань.

За допомогою електрокаталізу можна перетворювати вуглекислий газ на біосумісні проміжні продукти, серед яких, зокрема, ацетат та етанол.

Після цього мікроорганізми перетворюють роміжні продукти в ліпіди, або жирні кислоти, які потім стають основною для виробництва біодизеля.

Новий метод дозволив електробіодизелю досягти ефективності перетворення вуглекислого газу в ліпіди в 4,5% від сонячної енергії до молекули, що значно ефективніше за біодизель.

Як пояснює Джошуа Юань, фотосинтез у рослин зазвичай становить менше ніж 1%, де менше ніж 1% енергії сонячного світла перетворюється на біомасу шляхом перетворення CO2 у різні молекули для росту рослин.

Завдяки використанню поновлюваних ресурсів для електрокаталізу, процес електробіодизеля дає змогу скоротити 1,57 грама вуглекислого газу на грам електродизеля, виробленого з побічних продуктів біомаси, етилену та іншого, що дає потенціал для негативних викидів.

Під час виробництва звичайного дизпалива з нафти виділяється 0,52 грама вуглекислого газу на грам, а під час виробництва біодизеля — від 2,5 до 9,9 грама вуглекислого газу на грам отриманих ліпідів.