Гидротермальное ожижение оказалось лучшим способом получения биотоплива из растительного сырья. К таком выводу пришли учёные из Балтийского федерального университета им. И. Канта с коллегами из Пермского национального исследовательского политехнического университета.
Результатами экспериментов они поделились в Energy Conversion and Management. Подробности "Научной России" рассказала сотрудник Высшей школы живых систем БФУ кандидат технических наук Юлия Куликова.
По её словам, от обычной нефти биотопливо отличает углеродная нейтральность — ведь при его сжигании выделяется не больше углекислоты, чем было потреблено растительным сырьём во время роста.
Сырья этого в Калиниградской области — в избытке: каждый шторм выбрасывает на берега тонны водорослей. Учёные проверили на них два самых распространённых термических метода превращения биомассы в искусственную нефть — пиролиз и гидротермальное ожижение.
Второй оказался лучше по всем пунктам. Он подразумевает обработку сырья в реакторе температурой 290 °C и давлением от 4 до 25 МПа с последующим разделением на фазы.
"Этот метод воспроизводит процессы синтеза нефти в земной коре, — объясняет Куликова. — Разумеется, давление и температура в природных условиях несколько ниже, чем у нас в реакторе, поэтому этот процесс длился несколько миллионов лет. У нас эта реакция протекает в течение получаса, но сам механизм остается точно таким же".
Выбор катализаторов учёным также подсказала сама природа. "Мы предположили, что часть катионов элементов, содержащихся в нефтеносных породах земной коры, являются катализаторами процесса образования нефти. Опираясь на эту гипотезу, мы проанализировали составы нефтеносных пород, и подбирали катионы для катализа, исходя из полученных данных. И этот подход оправдал себя", — признаётся собеседница издания.
Побочные продукты реакции — уголь, похожий на бурый (он может использоваться в производстве цемента) и газовая фаза, которая не нужна, но изобретателям удалось добиться её минимального выхода.
По составу бионефть несколько хуже натуральной, но близка по калорийности. "Природные фракции в большинстве своём более лёгкие, у нас же получается более битумная нефть, похожая на ту, что добывается, например, в Пермском крае", — заключила Куликова.