Ценность любого биотоплива в том, что оно позволяет отказаться от ископаемых углеводородов, запасённых в недрах планеты. Добывая из подземных кладовых углерод и сжигая его, мы увеличиваем содержание углекислоты в атмосфере, негативно влияя на климат. Напротив, биотопливо концентрирует в себе лишь тот углерод, который уже находится в атмосфере, не изменяя сложившийся баланс.
К сожалению, используемый в последние годы источник биотоплива культурные растения с высоким содержанием масел конкурируют с пищевыми ресурсами, которых попросту не хватает населению Земли. Изобретение химиков из Университета Калифорнии в Дэвисе даёт возможность производства биобензина из отходов ферм и лесных хозяйств.
Бензин как источник энергии для двигателей внутреннего сгорания может быть изготовлен из целлюлозных материалов. Этот процесс открывает новые рынки для «растительного» топлива, основой которого до сих пор служит биодизель.
Марк Маскаль, профессор химии и ведущий автор исследования«Интересно, что есть множество различных процессов для производства линейных углеводородов, но до сих пор никто не мог создать разветвлённые углеводороды со свойствами бензина», – рассказывает Марк Маскаль, профессор химии и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Angewandte Chemie.
Традиционное дизельное топливо состоит из длинных прямых цепей атомов углерода, в то время как молекулы бензина короткие и разветвлённые. Вследствие этого бензин и дизельное топливо испаряются при разных температурах и давлении, что отражается в различиях конструкций бензиновых и дизельных двигателей. Споры об их преимуществах и недостатках не утихают, но и те, и другие широко эксплуатируются по всему миру.
Биодизель, очищенное топливо на основе растительных масел, уже давно в продаже на заправочных станциях. Появление аналогичной растительной альтернативы бензину открыло бы гораздо более широкий рынок для возобновляемых видов топлива.
Исходным сырьём для биобензина служит левулиновая (4-оксопентановая) кислота. Она может быть получена путём химической обработки таких материалов как солома, стебли растений и отходы зелёной массы муниципальных хозяйств.
Особенностью процесса является отсутствие ферментации, что исключает необходимость преобразования целлюлозы в сахар и спирт. Это дёшево, практично, и может послужить отправной точкой для переработки биомассы с высоким выходом топлива.
«По сути, может быть использован любой целлюлозный материал», – считает профессор Маскаль. Учёные из Университета Калифорнии в Дэвисе уже подали предварительные заявки на патент.
