science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers zetten bier om in brandstof

Krediet:CC0 Publiek Domein

Chemici van de Universiteit van Bristol hebben de eerste stappen gezet om duurzame benzine te maken met bier als hoofdingrediënt.

Het is algemeen aanvaard dat er dringend behoefte is aan duurzame alternatieven voor fossiele brandstoffen voor transport ter vervanging van diesel en benzine.

Een van de meest gebruikte duurzame alternatieven voor benzine ter wereld is bio-ethanol - in de Verenigde Staten wordt benzine meestal verkocht als een mengsel met maximaal 10 procent ethanol.

Het is ook bekend dat ethanol geen ideale vervanging is voor benzine, omdat het problemen heeft zoals een lagere energiedichtheid, het vermengt zich te gemakkelijk met water en kan behoorlijk corrosief zijn voor motoren.

Een veel beter brandstofalternatief is butanol, maar dit is moeilijk uit duurzame bronnen te maken.

Wetenschappers van de School of Chemistry van de University of Bristol werken al enkele jaren aan de ontwikkeling van technologie die algemeen beschikbare ethanol omzet in butanol.

Dit is in laboratoriumomstandigheden al aangetoond met zuivere, droge ethanol maar, als deze technologie moet worden opgeschaald, het moet werken met echte ethanolfermentatiebouillons.

Deze bevatten veel water (ongeveer 90 procent) en andere onzuiverheden, dus de nieuwe technologie moet worden ontwikkeld om dat te tolereren.

Professor Duncan Wass, wiens team het onderzoek leidde, zei:"De alcohol in alcoholische dranken is eigenlijk ethanol - precies hetzelfde molecuul dat we willen omzetten in butanol als benzinevervanger.

"Dus alcoholische dranken zijn een ideaal model voor industriële ethanolfermentatiebouillons - ethanol voor brandstof wordt in wezen gemaakt met behulp van een brouwproces.

"Als onze technologie werkt met alcoholische dranken (vooral bier, dat het beste model is), dan toont het aan dat het potentieel heeft om op te schalen om butanol te maken als vervanging voor benzine op industriële schaal."

De technologie die wordt gebruikt om ethanol om te zetten in butanol wordt een katalysator genoemd - dit zijn chemicaliën die een chemische reactie kunnen versnellen en beheersen en die al veel worden gebruikt in de petrochemische industrie.

De belangrijkste bevinding van het Bristol-team is dat hun katalysatoren bier (of specifiek, de ethanol in bier) in butanol.

Door aan te tonen dat katalysatoren werken met een 'echt' ethanolmengsel, het team heeft een belangrijke stap gedemonstreerd in het opschalen van deze technologie naar industriële toepassing.

Professor Wass voegde toe:"We zouden bier eigenlijk niet op industriële schaal willen gebruiken en concurreren met potentiële voedselgewassen.

"Maar er zijn manieren om ethanol als brandstof te verkrijgen uit fermentatie die iets produceren dat chemisch veel op bier lijkt - dus bier is een uitstekend, gemakkelijk verkrijgbaar model om onze technologie te testen."

Een ander voordeel van deze aanpak is dat deze veel lijkt op veel bestaande petrochemische processen.

De volgende stap in termen van toepassing is het bouwen van dit grootschaliger proces en, gebaseerd op eerdere processen, dit kan wel vijf jaar duren, zelfs als alles goed gaat. Vanuit wetenschappelijk oogpunt, het team probeert nu te begrijpen wat hun katalysatoren zo succesvol maakt.

Professor Wass zei:"Bier omzetten in benzine was een beetje leuk, en iets te maken met de restjes van het lab kerstfeest, maar het heeft een serieus punt.

"Bier is eigenlijk een uitstekend model voor het mengsel van chemicaliën dat we in een echt industrieel proces zouden moeten gebruiken, dus het laat zien dat deze technologie een stap dichter bij de realiteit staat."

De studie is gepubliceerd in Katalyse Wetenschap &Technologie .