З тирси можна отримувати якісне рідке паливо.
З тирси можна отримувати якісне рідке паливо
Фахівці Інституту фізичної хімії та електрохімії ім. А. Н. Фрумкіна РАН вперше показали, що методом високотемпературного радіолізу з тирси можна отримати якісне рідке паливо. Дослідники повідомляють, що рідина, отримана ними з березової тирси, відповідає стандартним вимогам, що висуваються до фракційного складу моторного палива, і має октанове число не нижче 90.
Сировиною для отримання рідкого палива послужили лігнін та целюлоза, основні компоненти деревини. Фактично, нескладний процес одержання рідкого палива проходить у дві стадії. Спочатку проводять сухе перегонування деревини без доступу повітря. Пучком прискорених електронів нагрівають добре висушені тирсу до 400-450 ° С в струмі метану або пропан-бутанової суміші. Під впливом енергії іонізуючого випромінювання лігнін та целюлоза розпадаються. Потім пароподібні продукти радіолізу охолоджують та конденсують у водяному холодильнику при 15°С.
Продукти сухої перегонки, залежно від породи деревини, містять від кількох відсотків до чверті ароматичних компонентів, утворених при розкладанні лігніну та головних продуктів радіолізу целюлози – фуранів, альдегідів, алкілкетонів та карбонових кислот. Склад отриманої суміші продуктів залежить від породи деревини, наприклад, коли використовується соснова тирса, масова частка толуолу може досягати 10 відсотків. Однак ця суміш нестабільна, і її необхідно перетворити на стабільні паливні сполуки.
Для стабілізації потрібна метанова або пропан-бутанова атмосфера. У ній продукти сухої перегонки перетворюються на циклічні та ациклічні алкани, похідні тетрагідрофурану, аліфатичні спирти та прості ефіри.Дослідники переконалися, що рідина, отримана з березової тирси, відповідає стандартним вимогам, що висуваються до фракційного складу моторного палива, і має октанове число не нижче 90.
Вихід компонентів рідкого палива можна регулювати, змінюючи умови сухої перегонки або варіюючи співвідношення пари та газової суміші на етапі стабілізації. Вчені повідомляють, що може бути одержано моторне, реактивне або котельне паливо.
Звичайно, деревину можна нагрівати не електронним пучком, а звичайним способом, наприклад, в муфельній печі. Однак при радіаційному нагріванні вихід органічних рідин зростає вдвічі в порівнянні зі звичайним. Радіоліз, проведений при атмосферному тиску, дозволяє отримати з сосни, ялини, берези та осики до 15 кг/(кВт·год) органічних рідин. Вихід корисного продукту досягає 55-65% від маси деревини, що опромінюється. Друга істотна перевага полягає в тому, що радіоліз не утворюється вода.
Дослідники підкреслюють, що їх метод універсальний — з його допомогою можна отримувати паливо практично з будь-якої сировини, багатої на ненасичені органічні сполуки.
Роботу московських вчених фінансувала Програма РАН «Фундаментальні проблеми енергетики».