Сибирские ученые использовали мискантус и шелуху овса для получения энергии
Экологический способ получения из шелухи овса и растения «мискантус» муравьиной кислоты, которую можно использовать как донор водорода для «зеленой» энергетики, разработали ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ (НГТУ НЭТИ) совместно с коллегами из Института катализа (ИК) им. Г. К. Борескова СО РАН, 25 сентября сообщает пресс-служба НГТУ НЭТИ.
В последнее время водородная энергетика стала одним из актуальных направлений энергетики. Поскольку водород в смеси с воздухом горюч и взрывоопасен, его использование требует специальных мер безопасного хранения и транспортировки носителей водорода. Одной из них является применение в этих целях безопасных химических соединений водорода.
Таким перспективным «донором» водорода является изготавливаемая из растительного сырья муравьиная кислота. Один из разработчиков способа ее получения, ассистент кафедры инженерных проблем экологии НГТУ НЭТИ Илья Черенков рассказал:
«Муравьиная кислота — достаточно хороший альтернативный источник энергии. Она представляет собой жидкость, которая при комнатной температуре стабильна и безопасна. В сравнении с газообразным водородом ее удобно транспортировать».
При этом муравьиная кислота в настоящее время применяется не только в новых отраслях энергетики. Ее используют, например, для борьбы с паразитами в пчеловодстве, а также как консервирующее и антибактериальное средство при заготовке сельскохозяйственных кормов.
Для получения муравьиной кислоты из шелухи овса и мискантуса, которые служат в данном случае источниками целлюлозы и полимеров, их сначала размалывают для механического разрушения структуры. На втором этапе обработанное сырье подвергают гидролизу-окислению в муравьиную кислоту.
Исследования по определению оптимальных условий механической активации растительной биомассы были проведены в лаборатории кафедры инженерных проблем экологии НГТУ НЭТИ, а оптимальных условий реакции гидролиза-окисления — в ИК СО РАН при участии Ильи Черенкова.
Научным руководителем молодого ученого в данном исследовании стал кандидат химических наук, завкафедрой инженерных проблем экологии НГТУ НЭТИ и ведущий научный сотрудник ИК СО РАН Николай Громов.
«Мы выбрали траву мискантус и шелуху овса как источник органической кислоты по нескольким причинам. Мискантус неприхотлив к условиям выращивания, морозоустойчив и может произрастать в условиях Сибири. Во-вторых, шелуха овса — крупнотоннажный отход сельского хозяйства, который просто складируется и перегнивает», — пояснил Илья Черенков.
Актуальность утилизации шелухи овса в Сибири высока, так как Алтайский край, Красноярский край и Новосибирская область являются лидерами по производству овса в России. При этом третью часть массы овса составляет шелуха, в которой содержание целлюлозы составляет 42–43%. Это делает ее хорошим источником органической кислоты.
Аналогичные научные работы по поиску возобновляемых органических источников муравьиной кислоты в настоящее время ведут ученые Германии и Китая, но первым исследование получения ее из шелухи овса и травы мискантуса для крупнотоннажного производства выполнил молодой ученый НГТУ НЭТИ.
На следующем этапе проекта Илья Черенков с коллегами доработают все стадии получения муравьиной кислоты, отработают методы очистки конечного продукта от побочных веществ и создадут экспериментальную пилотную установку ее производства как органического источника водорода.
