تبدیل ضایعات به سوخت زیستی، به کمک کاتالیست زئولیتی

✅تبدیل اقتصادی ضایعات به سوخت‌های زیستی، عمده‌ترین چالشی است که بر سر این راه وجود دارد. فرایندهای رایج شیمیایی شرایط عملیاتی دشواری دارند و مصرف انرژی زیادی می‌طلبند. فرایندهای آنزیمی هم به علت گران بودن خود آنزیم‌ها، اقتصادی نیستند. به تازگی محققان دانشگاه فنی مونیخ، توانستند به کمک کاتالیست‌های زئولیتی فرایندی را ابداع کنند که به طرز چشمگیری باعث تعدیل شرایط عملیاتی، و افزایش سرعت واکنش می‌شود.

?زئولیت به علت خاصیت غربالگری خود و سطح داخلی بالایی که دارد، باعث جذب و تماس بیشتر واکنش‌دهنده‌ها با جایگاه فعال می‌‍شود. مولکول‌های آلی ضایعات به صورت فاز مایع، جذب حفرات نانومتری کاتالیست می‍‎شوند و واکنش انجام می‌شود.

?کاتالیست زئولیتی منجر می‌شود که یون‌های هیدرونیوم داخل حفرات (جایگاه‌های فعال اسیدی کاتالیست)، اثرات به مراتب بیشتری در قیاس با حالت معمول داشته باشند. وقتی که مولکول‌های آلی ضایعات در تماش با یون هیدرونیوم قرار می‌گیرند، اتم اکسیژن از مولکول آلی جدا می‌شود. از دست دادن اتم اکسیژن منجر به شرایط مناسبی می‌شود که می‌توات به روغن‌های زیستی و سوخت‌های زیستی رسید.

?کاتالیست هیچ گونه تغییری در مکانیسم واکنش به وجود نمی‌آورد و همچنان واکنش به صورت حذفی مرتبه اول (E1) صورت می‌گیرد. کاتالیست با شرایطی که فراهم می‌آورد منجر می‌شود که تغییرات آنتروپی مثبت بیشتری حاصل شود، در نتیجه مسیر واکنش تسهیل می‌شود؛ که اثر خود را به صورت افزایش ثابت سرعت واکنش نشان می‌دهد. این واکنش کاتالیسیتی را می‌توان در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد و با سرعتی ۱۰۰ برابر بیشتر از واکنش‌های رایج، به انجام رساند.

?در نهایت باید اشاره کرد که برای تجاری شدن این فرایند، به تحقیقات بیشتری نیاز است. فراگیر شدن این روش نیازمند بهینه سازی تمامی مراحل است، نمی‌توان تنها به اصلاح مرحله واکنش پرداخت. تمامی مراحل قبل و بعد از واکنش، متناسب با واکنش کاتالیستی باید به صورت بهینه طراحی شوند تا بتوان به فرایندی موثر و اقتصادی رسید.

?ترجمه: سینا سلطانی

☑️ لینک خبر
☑️ لینک مقاله
☑️ عضویت در زیست فن میکروبی صنعتی محیط زیست
☑️عضویت در کانال زیست فن

تبدیل ضایعات به سوخت زیستی، به کمک کاتالیست زئولیتی – اخبار زیست فناوری