Эффективный промышленный катализатор для производства биотоплива при низких температурах был синтезирован международной научной группой при участии ученых из Университета МИСиС. Результаты работы опубликованы в Asian Journal of Chemistry.
Биодизель является отличным примером альтернативного возобновляемого жидкого моторного топлива, которое может помочь компенсировать растущий спрос на “зеленую” энергию. Он имеет ряд преимуществ перед углеводородным топливом: безопасен, нетоксичен, биоразлагаем и с минимальным содержанием серы и ее соединений.
Биодизель также более насыщен кислородом и эффективнее сгорает в камере двигателя, чем обычное минеральное дизтопливо, а увеличенная смазывающая способность продлевает срок его службы. Кроме того, биодизель имеет более высокое цетановое число и температуру вспышки по сравнению с дизтопливом.
Биодизель — смесь эфиров жирных кислот — можно синтезировать из растительных масел и животных жиров. Помимо пищевых подсолнечного и соевого масел, как в США и Европе, в Индии используются и непищевые: ятрофа и каранджия, например. В ходе химической реакции источник триглицеридов (растительное масло) вступает в реакцию с моногидрическими спиртами (метанолом, этанолом и др.) в присутствии катализатора, в итоге образуя биодизель и глицерин — на промышленном уровне гетерогенный катализатор играет в процессе ключевую роль.
Ученые МИСИС впервые использовали в качестве катализатора волластонит — природный силикат кальция, синтезированный методом автосжигания. Каталитическую способность полученного материала оценивали в реакции переэтерификации соевого масла с метанолом.
«Чтобы оптимизировать содержание катализатора для производства биодизеля, мы провели ряд экспериментов с различными долями вещества в реакции. Мы пришли к выводу, что оксид щелочного металла и кремнезем в составе волластонита способствовали получению биодизеля (82,6%) за более короткое время и при более низкой температуре», — сказал Раджан Чоудхари, научный сотрудник Университета МИСиС и один из авторов.
В настоящее время исследовательская группа продолжает оптимизировать полученный катализатор для промышленного использования.