Растительный источник возобновляемой энергии

Разрушение химических связей

Сильные химические связи в биомассе или растительном веществе могут быть разрушены электричеством и водой благодаря недавно разработанному исследователями химическому методу.

Эти химические инструменты могут получить доступ к возобновляемым источникам энергии на основе растений, что может снизить нашу зависимость от ископаемого топлива.

У ученых никогда не было более насущной потребности в поиске путей к продуктам и видам топлива, которые действительно являются возобновляемыми, учитывая растущие цены на энергию и быстро проявляющееся воздействие сжигания ископаемого топлива на глобальный климат.

• «Мы используем 20 миллионов баррелей нефти в день в США; это около одной пятой от мирового использования», — сказал Нед Джексон, профессор органической химии в Колледже естественных наук Мичиганского государственного университета. «Все наше жидкое топливо и почти все наши промышленные материалы, от бензиновых и галлонных кувшинов до столешниц и одежды, начинаются с нефти — сырой нефти».
• Жизненно важно предоставить средства для перехода от ископаемого топлива к возобновляемым источникам углерода для всех этих аспектов повседневной жизни. Однако, по словам Джексона, даже по самым оптимистичным оценкам, «то, что мы могли бы ежегодно собирать из биомассы в США, содержит лишь около двух третей от количества углерода, чем сырая нефть, которую использует страна».
• Джексон и Ютин Чжао, бывший аспирант, а ныне научный сотрудник Университета Иллинойса, открыли химический процесс, в котором электричество и вода разрушают прочные химические связи в биомассе или растительном веществе. Этот «электрокаталитический» подход может быть применен к лигнину, богатому углеродом компоненту биомассы, который часто выбрасывается или сжигается как побочный продукт производства бумаги. Этот новый метод потенциально может быть использован для уничтожения загрязнителей окружающей среды.

Исследование было недавно опубликовано в журнале Nature Communications.

Замена нефти

Глобальная цель состоит в том, чтобы использовать как углерод, так и энергию, хранящуюся в биомассе, чтобы она могла заменить нефть. Но необходимы новые, эффективные методы, чтобы разбить этот сложный, прочный, низкоэнергетический материал на строительные блоки для топлива и продуктов. В частности, необходимы инструменты, чтобы разъединить прочные химические связи, которые связывают его вместе, сохраняя при этом — и даже увеличивая — как можно больше углерода и энергии.

«Одна из вещей, которая движет нами, — это идея о том, что наше основное использование нефти — это топливо, которое сжигается для производства энергии, добавляя парниковые газы в атмосферу», — сказал Джексон. «Новая наука — это шаг к извлечению полезных соединений углерода, чтобы заменить часть ископаемой нефти, которую мы используем сегодня».

Это исследование частично финансировалось Исследовательским центром биоэнергетики Великих озер (GLBRC).

Источник

Метки: энергия