Заправка самолета биотопливом в аэропорту Хельсинки

Китайские ученые разработали заменитель авиационного керосина

Дешевое, качественное авиационное топливо можно получить из сельскохозяйственных отходов и остатков в процессе уборки урожая. Процесс переработки растительных отходов в авиационное топливо был разработан командой проф. Нин Ли из Института химической физики в Даляне.

Заправка самолета  биотопливом в аэропорту Хельсинки
Заправка самолета биотопливом в аэропорту Хельсинки

Целлюлоза, основной компонент биотоплива, является дешевым, возобновляемым и содержит огромное количество полимера, который образует клеточные стенки растений. Цепные алканы (такие, как разветвленный октан, додекан и гексадекан) ранее получали из целлюлозы и использовали в качестве топлива для реактивных двигателей. Тем не менее, текущее исследование было первым на пути создания более сложные полициклоалкановые соединений, которые могут быть использованы в качестве авиационного топлива высокой плотности.

По мнению авторов, результаты их исследований могут способствовать снижению выбросов CO2 самолетами и ракетами. «Наше биотопливо важно для сокращения выбросов CO2, поскольку оно изготавливается из биомассы и имеет более высокую плотность по сравнению с обычным авиационным топливом», – сказал Ли. «Использование авиационного топлива высокой плотности позволяет значительно увеличить дальность полета и вместимость самолетов без изменения объема топлива в баке. Самолет, использующий такое топливо, может летать дальше и перевозить больше, чем те, которые используют обычное реактивное топливо, что может уменьшить количество полетов и выбросы CO2 при взлете и посадке», – добавил он.

Ли и его команда обнаружили, что целлюлоза может быть селективно превращена в 2,5-гександион с помощью реакции химического гидрогенолиза. Благодаря дальнейшим превращениям стало возможным получить смесь полициклических алканов С12 и С18 с низкой температурой замерзания и плотностью около 10 проц. выше, чем в обычном реактивном топливе. Благодаря высокой плотности биотопливо можно использовать в качестве заменителя топлива или добавки для повышения эффективности других реактивных топлив.

Хотя в этом исследовании ученые производили биотопливо в лабораторных масштабах, Ли и его команда считают, что этот метод скоро будет пригоден для коммерческого использования. Они также прогнозируют, что это принесет более высокую прибыль, чем производство обычного авиационного топлива, поскольку производство топлива с более высокой плотностью возможно при меньших затратах.

Самая большая проблема в этом процессе — использование дихлорметана для расщепления целлюлозы с 2,5-гександионом. Дихлорметан, традиционно используемый в качестве растворителя при изготовлении краски, считается угрозой для окружающей среды и здоровья.
«В будущем мы разработаем экологически чистый и возобновляемый органический растворитель, который может заменить дихлорметан, используемый при гидрогенолизе целлюлозы, на 2,5-гександион», – говорит Ли. «В то же время мы будем изучать возможность использования 2,5-гександиона в синтезе других видов топлива и химических веществ».

Андрей Бочкарев