Neděle 19. května 2024, svátek má Ivo
  • Premium

    Získejte všechny články mimořádně
    jen za 49 Kč/3 měsíce

  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
130 let

Lidovky.cz

Natankujeme „piliny"

Česko

Chemici přišli na snadný způsob výroby biopaliv z celulózy

Američtí chemici objevili překvapivě snadný a navíc i levný způsob přeměny celulózy na jednoduché sloučeniny využitelné k pohánění spalovacích motorů. Zdá se, že našli lék na dětské nemoci současných biopaliv.

V současnosti na jejich výrobu vynakládáme mnohem více energie, než kolik z nich nakonec získáme. Jednou z mála výjimek je brazilský líh vznikající kvašením třtinového cukru. Rentabilitě jeho výroby napomáhá i fakt, že k ohřevu při destilaci lze využít jako paliva vylisované třtinové stonky.

Z pohledu chemiků je však pálení stonků třtiny také mrhání. Jsou tvořeny celulózou a dalšími složitými cukry. Jejich rozkladem bychom mohli získat další potravu pro kvasinky a další biolíh.

Problém je v tom, že příprava jednodušších cukrů z velmi odolné celulózy představuje tvrdý oříšek. Vědci ho zkoušejí rozlousknout pomocí bakterií, hub a dalších mikroorganismů, které štípou dlouhé řetězce celulózy složitými biochemickými reakcemi pomocí nejrůznějších enzymů. Funguje to, aleje to drahé.

V laboratoři to funguje Mark Mascal a Edward Nikitin z University of California se rozhodli vyloučit z celého procesu kvasinky. Výroba bude s ohledem na produkci skleníkových plynů rázem ekologičtější, protože kvasinky při výrobě lihu mění třetinu zpracovaného cukru na oxid uhličitý. Mascal s Nikitinem rozkládají celulózu jednoduchou chemickou reakcí přímo na malé, avšak energeticky bohaté molekuly využitelné jako netradiční paliva. Výsledky svých pokusů zveřejnili ve vědeckém časopise Angewandte Chemie.

Američtí vědci smíchali v laboratorních podmínkách práškovou celulózu s chloridem litným a koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Směs zahřáli a nastartovali tak reakci, které se říká kyselá hydrolýza. Dlouhé a stabilní řetězce celulózy se při ní mění na tři jednoduché sloučeniny. Ty jsou odvozeny od furanu, jehož molekuly tvoří kruh ze čtyř atomů uhlíku a jednoho atomu kyslíku.

Všechny produkty štěpení celulózy se dají použít jako palivo až po dalších úpravách. Musí se například zbavit navázaných atomů chlóru. I tento problém už Mascal s Nikitinem vyřešili. Našli hned dva způsoby, jak chlór z molekul meziproduktu „oloupat". Při obou reakcích vznikají netoxické látky, z nichž jedna má obsah energie srovnatelný s naftou či benzinem. Není to zdaleka poprvé, co se chemici pokusili vyrobit palivo z rostlinného materiálu. Zatím ale nikdo nepoužil jako výchozí surovinu surovou celulózu, která je snadno dostupná v obrovských kvantech. Předchozí procedury využívaly složitě připravované jednodušší látky, komplikované postupy a drahé chemikálie.

Ani technologie vyvíjená Mascalem a Nikitinem není úplně jednoduchá a není jisté, jak se ji podaří přenést do velkovýrobních podmínek. Hlavní potíž spočívá v průběžném odebírání molekul paliva, protože v reakční směsi jsou náchylné k dalším chemickým procesům a ty je znehodnocují. Komplikace lze očekávat i při „Oloupávání" atomů chlóru z výsledného produktu.

„Plánujeme stavbu padesátilitrového reaktoru," řekl Mascal v rozhovoru pro týdeník Nature. „O ještě větším zařízení začneme přemýšlet, až jestli to padesátilitrové bude fungovat."

Autor: