Давно забытый бродильный процесс, когда-то применявшийся для преобразования крахмала во взрывчатку, может получить второе рождение. Ученые из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что его можно применять для создания возобновляемого дизельного топлива, используемого транспортными средствами.
Этот процесс бактериальной ферментации был открыт около 100 лет назад первым президентом Израиля, химиком Хаимом Вейцманом. Этот процесс, хотя и в обновленном виде, позволяет производить смесь продуктов, обладающих большей энергетической плотностью, чем этанол, и может быть внедрен уже в следующие 5-10 лет.
Биотопливо может стать альтернативой ископаемого топлива, которое, в свою очередь, является результатом воздействия геологических процессов на растительную массу на протяжении продолжительного периода времени. В теории, можно искусственно ускорить эти процессы. В настоящий момент, наиболее легок в производстве этанол, который не может конкурировать по энергетической плотности с углеводородами в дизеле или в топливе для реактивных двигателей. Новый процесс, в котором участвуют бактерии и традиционные катализаторы, предоставляет возможность исправить сложившуюся ситуацию, позволяя преобразовывать сахар в углеводороды.
Данный процесс базируется на определенном виде бактерий под названием Clostridium acetobutylicum. При наличии источника сахара (в роли которого может выступать целлюлоза растений), эти бактерии производят такие углеродные смеси как ацетон, этанол и бутанол.
Как правило, эти продукты метаболизма накапливаются до тех пор, пока их концентрация не начнет вредить самой бактерии, приводя к остановке реакции. Но команда ученых из Беркли, обнаружила, что растворитель глицерил трибутират, не растворяющийся в воде, позволяет растворять ацетон и бутанол, отделяя их от воды, в которой живут бактерии. В итоге остается этанол, который можно использовать в качестве биотоплива.
После этого, простой катализатор позволяет произвести реакцию конденсации, в ходе которой бутанол объединяется с ацетоном, с выделением молекулы воды.
Конечным результатом является молекула из 11 атомов углерода, связанная с кетоном, которая по своим горючим свойствам не уступает дизельному топливу. С помощью существующих нефтеперегонных мощностей, из получившегося вещества можно производить дизельное или авиационное топливо.
Источник: golosscience.com
