Brandstoffen die worden geproduceerd uit niet op aardolie gebaseerde biologische bronnen kunnen groener en betaalbaarder worden, dankzij onderzoek uitgevoerd aan het Prairie Research Institute van de University of Illinois, dat het gebruik van een verwerkingskatalysator op basis van palladiummetaal en bacteriën onderzoekt.

Biobrandstoffen worden gemaakt van hernieuwbare materialen zoals planten of algen, en bieden een alternatief voor op aardolie gebaseerde bronnen. Echter, veel biobrandstoffen zijn duur om te produceren omdat het voorloperproduct, bio Olie, moet worden verwerkt voordat het naar de raffinaderij wordt gestuurd om er vloeibare brandstof van te maken. Illinois Sustainability Technology Center-onderzoeker B.K. Sharma en zijn co-auteurs hebben een nieuwe verwerkingsmethode geïdentificeerd en getest.

"Bio-olie ontstaat uit dezelfde chemische reactie die aardolie vormt, " zei Sharma. "Maar wat natuurlijk miljoenen jaren in de grond duurt, duurt slechts enkele minuten in het laboratorium met behulp van een proces dat erg lijkt op koken onder hoge druk."

Gepubliceerd in het tijdschrift Brandstof , hun bevindingen wijzen op een goedkopere, milieuvriendelijkere en hernieuwbare katalysator voor verwerking die gebruik maakt van gewone bacteriën en het metaal palladium, die kunnen worden teruggewonnen uit afvalbronnen zoals afgedankte elektronica, katalysatoren, straatveger stof en verwerkt afvalwater.

De bio-olie die in het laboratorium uit algen wordt geproduceerd, bevat onzuiverheden zoals stikstof en zuurstof, maar door het tijdens de verwerking met palladium als katalysator te behandelen, worden die onzuiverheden verwijderd om te voldoen aan de vereisten voor schone lucht, zei Sharma.

Om het palladium zijn werk te laten doen, de bio-olie moet er tijdens de verwerking langs stromen. Eerdere studies hebben aangetoond dat het een effectieve methode is om de olie door poreuze koolstofdeeltjes te laten stromen die zijn doordrenkt met palladium. maar die koolstofdeeltjes zijn niet goedkoop, zei Sharma.

"In plaats van commercieel geproduceerde koolstofdeeltjes te gebruiken, we kunnen bacteriecelmassa's gebruiken als een soort biologische steiger voor het palladium om zich aan vast te houden, " zei Sharma. "De olie kan door de met palladium versierde bacteriemassa's stromen zoals het door de koolstofdeeltjes gaat."

Om de effectiviteit van de nieuwe methode te testen, Sharma en zijn co-auteurs voerden een verscheidenheid aan chemische en fysische analyses uit om te bepalen of hun nieuwe verwerkingsbehandeling een vloeibare brandstof produceerde die qua kwaliteit vergelijkbaar is met die gemaakt met behulp van de commercieel geproduceerde katalysator.

"We vonden ons product even goed of zelfs iets beter, " zei Sharma. "We waren in staat om de zuurstof- en stikstofverontreinigingen met een vergelijkbare snelheid te verwijderen, en leverde hetzelfde volume product op met onze goedkopere, groenere katalysator zoals wordt waargenomen bij het gebruik van de duurdere commerciële katalysator."

De duurdere commerciële katalysator heeft als bijkomend voordeel dat hij steeds opnieuw kan worden gebruikt zonder uitgebreide verwerking, terwijl de palladium-op-bacteriënkatalysator van de Sharma-groep een verwerking moet ondergaan om opnieuw te kunnen worden gebruikt.

"Het is een kleine waarschuwing, Sharma zei. "Het feit dat we hebben aangetoond dat het potentieel heeft om ruwe olie te maken die klaar is voor raffinage uit algen-bio-olie met behulp van een katalysator die kan worden bereid uit laagwaardige gerecyclede metalen en groene en economische bacteriële biomassa, bewijst dat dit een zeer veelbelovende vooruitgang. In aanvulling, deze biokatalysator zou even goed werken in de petrochemische verwerking."