Американские химики разработали экономически эффективный способ получения дизельного топлива из сахаров и крахмала. В будущем это позволит сократить потребление нефтепродуктов и перейти на возобновляемые источники энергии.
Описание разработки опубликовано в свежем номере журнала Nature.
Ученые из Калифорнийского университета усовершенствовали технологию, изобретенную в 1914 году химиком Хаимом Вейцманом, будущим первым президентом Израиля. Вейцман обнаружил, что бактерия Clostridium acetobutylicum, расщепляя сахара, образует смесь ацетона, бутанола и этанола, которые до этого вырабатывались лишь путем перегонки нефти.
Изобретение Вейцмана позволило британской промышленности в годы Первой мировой войны в условиях дефицита нефти получать ацетон, необходимый для производства кордита, компонента бездымного пороха. Затем эта технология применялась при изготовлении синтетического каучука, но, с падением цен на нефть, она была признана нерентабельной.
Авторы исследования научились при помощи трибутирина, эфира глицерина и масляной кислоты, удалять из бактериальной смеси излишки ацетона и бутанола. Это позволило им добиться пропорций, необходимых для синтеза длинноцепочечных углеводородов, входящих в состав дизельного топлива. Для синтеза необходимы также палладиевые катализаторы.
В их присутствии этанол реагирует с бутанолом, что в итоге приводит к образованию альдегидов. Эти соединения реагируют с ацетоном, также находящимся в смеси, что и позволяет получать длинноцепочечные углеводороды. Авторы работы подчеркивают, что в качестве сырья для бактерий используется целлюлоза, а не пищевые культуры, поэтому внедрение новой технологии не приведет к росту цен на продовольствие.
Пока топливо, вырабатываемое из продуктов бактериального брожения, всё еще дороже солярки, получаемой из нефти. Однако в ближайшие 5-10 лет ученые надеются поставить его производство на коммерческую основу, создав катализаторы из более дешевых и более прочных материалов.
