В Японии придумали способ получать спирт из малопригодного сырья
Новые смеси растворителей для разрушения жесткой структуры растительной целлюлозы с целью производства биоэтанола разработали ученые из Института науки и техники Университета Канадзава в Японии, 11 августа передает издание Biofuels Internationl.
Эти новые растворители работают в мягких условиях, обладают пониженной токсичностью и более экологичны по сравнению с имеющимися в настоящее время растворителями.
Эта работа может привести к совершенствованию технологий преобразования неиспользуемой в настоящее время биомассы в топливо.
Процесс изготовления биотоплива обычно требует расщепления целлюлозы из растений, которая состоит из длинных полимерных цепей, на более мелкие молекулы сахара.
Теперь ученые из университета использовали особый класс молекул под названием «цвиттерионы» для создания новых растворителей, обладающих способностью расщеплять целлюлозу.
Цвиттерионы отличаются тем, что они имеют как положительный, так и отрицательный заряд, но в разных местах на молекуле, поэтому они не могут нейтрализовать друг друга.
Эти заряды очень эффективны при разрушении водородных связей, удерживающих целлюлозу от разрушения.
«Поскольку почти все цвиттерионы тверды в нормальных условиях реакции, в наших экспериментах использовались эвтектические смеси», — отметил руководитель исследовательской группы Гьянендра Шарма.
Эвтектическая система — это смесь веществ с температурой плавления ниже, чем у ее составных частей. Это достигается за счет использования молекул с различной структурой, так чтобы обычные кристаллы формировались хуже.
В этих экспериментах команда смешала четыре различных цвиттериона в различных соотношениях. Они обнаружили 22 комбинации, которые были жидкими при температуре ниже 100°C. Из них две смеси были высокоэффективны при растворении целлюлозы.
«Наша работа показывает, что можно заменить многие из токсичных химических веществ, используемых сегодня, более экологически чистыми альтернативами по мере продвижения к более возобновляемой энергетической экосистеме», — добавил один из авторов исследования Косукэ Курода.
Это исследование демонстрирует потенциал использования комбинаций цвиттерионов для создания смесей со свойствами, не присущими ни одной молекуле в отдельности.
