Это естественное изобилие потянуло высокий процент из научного сообщества химически преобразовать лигнин в биотопливо. И если бы жизнь растения действительно держит стандартные блоки для возобновляемых видов топлива, казалось бы, что мы буквально окружены источниками потенциальной энергии, везде зелеными, растет.Но распутывание сложных цепей этих полимеров в компоненты, которые могут быть полезны для жидкого топлива и других заявлений в пределах от фармацевтических препаратов к пластмассам, представило собой продолжающуюся проблему к науке и промышленности.В настоящее время есть два распространенных способа обработать лигнин.
Каждый требует, чтобы кислота плюс высокая температура и другой была пиролизом, или относящийся с высокой температурой в отсутствие кислорода. Помимо того, чтобы быть потребляющими энергию методами обработки, результаты менее, чем оптимальны.«Вы заканчиваете с отдельными молекулами, которые являются нестабильными и реактивными, и они легко повторно полимеризируются.
Это – своего рода ужасный беспорядок, действительно», объясняет Игорь Словинг, эксперт в разнородном катализе в Лаборатории Эймса американского Министерства энергетики. «Нам необходимо вскрыть противоречия в лигнине способом, который экономически целесообразен и в стабильные, с готовностью полезные компоненты».Замедление и другие ученые из Лаборатории Эймса работает, чтобы достигнуть той цели коммерциализации, экспериментирующей с химическими реакциями, которые анализируют лигниновые модели при низких температурах и давлениях.
Уже есть известные способы спасти полезные побочные продукты из лигнина посредством добавления процесса стабилизации. Но Замедление и его исследовательская группа взяло и разложение и процессы стабилизации далее, объединив два в один многофункциональный катализатор, используя измененную фосфатом окись церия.«Наш процесс делает ломку подобного лигнину материала и стабилизацию в единственном шаге в очень умеренных условиях», сказало Замедление. «Интересная вещь состоит в том, что, хотя есть два различных типов химических процессов, происходящих в единственном материале, они, кажется, работают синергетически и в состоянии сделать это при более низкой температуре».В другом эксперименте исследовательская группа Замедления смогла обработать связанный материал, фенол, в полезных промышленных предшественников для нейлонового производства.
Эта работа использовала катализатор, сделанный из окиси церия и палладия, лакируемого с натрием, который увеличил реактивность процесса значительно. Они также устранили использование водорода, который произведен из парового лечения природного газа и использовал сохраняющий энергию основанный на алкоголе гидрогенизационный процесс вместо этого.
Исследование продолжается. «Оба из этих результатов были очень перспективны, и наш следующий шаг должен объединить два эксперимента в один и достигнуть лигнинового разрушения, используя водород из возобновляемого источника», сказало Замедление.«Лаборатория Эймса идеально расположена для этого вида исследования», сказало Замедление. «Мы в состоянии сотрудничать с экспертами в нескольких областях включая каталитическую химию, высокое экспериментирование пропускной способности, спектроскопию, техноэкономический анализ; и в сотрудничестве с нашим подрядчиком Университет штата Айова, мы можем также выбрать и вырастить лучшее сырье для промышленности».