В Сколтехе предложили новый способ производства топлива из мусора
Ученые из Сколтеха и Обьединенного института высоких температур РАН предложили перерабатывать пищевые отходы в биотопливо методом гидротермального сжижения.
Недавние исследования, проведенные ООН, выявили, что треть всех продуктов питания в мире становится мусором. Объем выбрасываемых продуктов варьируется от 100 кг/человека в год в Европе и Северной Америке до 10 кг/человека в год в бедных регионах Африки и Азии. Общий объем выбрасываемых продуктов составляет 1,3 миллиарда тонн в год. Утилизация такого объема продуктов - большая проблема.
Пищевые отходы можно перерабатывать в биотопливо. Выгода здесь двойная — и утилизация отходов, и энергия. Обычно в промышленности для получения биотоплива применяются ферментация углеводов или переэтерификации жиров. Данные подходы не подходят для целей утилизации, поскольку только часть биомассы переводится в топливо, а остальную все равно приходится утилизировать.
Ученые из России применили метод гидротермального сжижения, который не только значительно более энергоэффективен по сравнению с альтернативными подходами, но и позволяет переводить в биотопливо все сырье с минимальным объемом отходов. Метод гидротермального сжижения также позволяет получать биотопливо напрямую из влажной биомассы, исключая энергозатратную стадию сушки сырья.
Для изучения возможности превращения пищевых отходов в биотопливо ученые исследовали продукты гидротермального сжижения сыра (пармезан), мяса (ветчина) и яблок. Молекулярный состав получаемого биотоплива анализировался методом масс-спектрометрии сверхвысокого разрешения.
«Мы обнаружили, что продукты гидротермального сжижения мяса и сыра дают водорастворимую фракцию и водонерастворимое масло. Яблоки дают только водорастворимую фракцию. Молекулярный состав биотоплива очень разнообразен и больше напоминает не обычную нефть, а продукты пиролиза древесины (деготь). Мы также выяснили, что продукты переработки мяса и сыра достаточно схожи между собой, в то время как продукты переработки яблок сильно отличаются,»- рассказывает научный сотрудник Сколтеха Юрий Костюкевич.
Знание молекулярного состава получаемых в результате гидротермального сжижения продуктов позволит ученым разрабатывать новые методы последующей их переработки для получения топлива, пригодного для автомобилей.
Результаты исследования опубликованы в журнале European Journal of Mass Spectrometry.