Nová technologie dokáže zužitkovat odpad z výroby bionafty

Objev vzniklý ve spolupráci českých vědců s indickými kolegy nedávno zveřejnil časopis Nature Communications.

Vědci z Českého institutu výzkumu a pokročilých technologií (CATRIN) Univerzity Palackého v Olomouci a výzkumných center CEET a IT4 Innovations Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO) vyvinuli unikátní technologii, která umožní proměnit glycerol na užitečný produkt, a zvýšit tak účinnost stávajících biopaliv.

Jimi navržený biomateriál na bázi grafenu navíc nahradí kyseliny, které se doposud pro přeměnu glycerolu využívají. Na rozdíl od nich je ale netoxický a plně recyklovatelný.

„Naším cílem bylo nalézt cestu pro přeměnu glycerolu na chemickou formu, kterou bude možné znovu využít v oblasti biopaliv. Vyvinuli jsme uhlíkový materiál na bázi grafenu, chemicky upravený pomocí přírodní aminokyseliny,“ uvedl vědecký ředitel olomouckého institutu Radek Zbořil.

Tento ekologický materiál dokáže podle výzkumníků s dosud nejvyšší účinností urychlit přeměnu glycerolu na sloučeninu s vysokou přidanou hodnotou.

„Vzniklý alkohol – solketal – po přidání do paliva značně vylepšuje jeho kvalitu a oktanové číslo, snižuje nežádoucí tvorbu mikročástic, ale i emise oxidu uhelnatého a jiných organických toxických látek. Navíc zvyšuje viskozitu a stabilitu biopaliva, což je významné pro dlouhodobé skladování bionafty,“ popsal Aby Cheruvathoor Poulose z CATRIN.

Vývoji nových nanomateriálů odvozených od „nobelovského“ grafenu se olomoučtí vědci věnují dlouhodobě. Tentokrát k výsledku pomohlo ukotvení jednoduché aminokyseliny do struktury grafenu.

„Experimentální i výpočetní studie ukázaly, že právě tato aminokyselina výrazně zvýší schopnost grafenu navázat na svůj povrch reakční komponenty, v našem případě aceton a glycerol. Nový biomateriál je pro přeměnu glycerolu výrazně účinnější než doposud průmyslově používané kyseliny, jako jsou kyselina sírová nebo chlorovodíková. Na rozdíl od nich je ale šetrný k životnímu prostředí,“ doplnil Aristeidis Bakandritsos, který působí v CATRIN i ostravském výzkumném centru CEET.

Bionaftu lze podle odborníků použít přímo jako ekologické palivo do vznětových motorů, ale z větší části se přidává do nafty vyrobené z ropy. Při výrobě bionafty se ročně vyprodukuje přibližně 40 miliard tun odpadního glycerolu, známého také jako glycerin, který se např. používá jako součást nemrznoucích směsí do automobilů.

Nově vyvinutý materiál dokáže podle vědců nejen zužitkovat odpadní glycerol z výroby bionafty, ale v pilotních experimentech se ukázal mimořádně účinný rovněž při samotné výrobě biopaliva z rostlinných olejů včetně odpadních tuků. Ve výzkumu proto chtějí pokračovat.