Belga kutatók a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Energiatudományi Kutatóközpont munkatársainak közreműködésével olyan bioüzemanyag-előállítási módszert dolgoztak ki, amelynek alapanyaga az élelmezés, illetve takarmányozás szempontjából használhatatlan cellulóz – közölte az MTA nyomán a Qubit. 

A Leuveni Katolikus Egyetem kutatói, Bert Sels és munkatársai az Energiatudományi Kutatóközpont magyar kutatóival, Korányi Tamással és Szarvas Tiborral közösen egy új technológiával cellulózból biobenzint állítottak elő, az eljárást pedig közvetlenül beépítették a jelenlegi ipari folyamatokba. Eredményeiket a Nature Energy folyóiratban közölt cikkükben tették közzé. 

A nafta az nafta

Az MTA közleménye szerint „a hagyományos olajfinomítókban a nyersolajat különböző forráspontú frakciókra desztillálják. Egyik ilyen alacsony forráspontú frakció a könnyűbenzin, amely főleg 5 és 6 szénatomszámú (C₅-C₆) alkánokból (vagyis telített szénhidrogénekből) áll. A cellulózt felépítő monoszacharidnak, a glükóznak is 6 szénatomos váza van, ami C₆-alkánokká alakítható enyhe körülmények között végzett hidrodeoxigénezési (HDO) reakcióval. A belga kutatók az említett könnyűbenzinfrakciót használták az új kétfázisú reakció szerves fázisának, amelyben a cellulóz C₆ alkánokra bomlott le, így az eredeti fosszilis alkánelegy biológiai eredetű alkánokkal dúsult fel.

Az új technológiát Folyadékfázisú Cellulóz – Nafta (FFC-N) eljárásnak nevezték el. 

A kétfázisú katalitikus rendszer egy vizes és egy szerves fázisból áll. A vizes rétegben feloldott heteropolisav (H₄SiW₁₂O₄₀) katalizátor „vágja szét” a cellulózt monoszacharid egységekre és tovább dehidratálja ezeket furánokká, például 5-hidroximetilfurfurállá (5-HMF). Ezek a gyűrűs köztitermékek átlépnek a szerves fázisba és ott a kétfunkciós sav-fém katalizátor (polisav-módosított Ru/C) HDO-val C₆-alkánokká redukálja őket”.

Bióbb a biónál

Az MTA szerint Korányi Tamásnak és Szarvas Tibornak jelentős szerepe volt a munkában, mivel „az FFC-N folyamatban képződő alkánelegy fosszilis (nafta) és biológiai eredetű (cellulóz) komponensekből áll – ezeket pedig kémiai úton nem lehet elkülöníteni. A módszer hatékonyságát, vagyis a biofeldúsulás mértékét a magyar kutatók határozták meg a radiokarbon folyadékszcintillációs (Liquid Scintillation Counting, LSC) módszerrel. A ¹⁴C radioizotóp felezési ideje 5730 év, ezért ez a mérés csak a biológai eredetű szénatomokat detektálja, a fosszilis naftában már nincs „bioszén”. Összességében 11–18 százaléknyi biológiai eredetű szénfeldúsulást mértek, ami megfelel az Európai Unióban hatályos 10 százalékos bioüzemanyag-tartalom igénynek”.

A módszer, az MTA közleménye szerint az olajfinomítói folyamatokba történő teljes integrálás miatt zökkenőmentesen beilleszthető a jelenleg működő infrastruktúrákba.