Odav, lihtne ja tõhus meetod tselluloosist biokütuse valmistamiseks

California ülikooli teadlaste avastatud töötlus kasutab lihtsaid kemikaale ja protseduure ning toodab kõrge saagisega vedelkütust, mille energiasisaldus on võrreldav bensiini omaga.

Hetkel on maailmas levinuimaks biokütuseks etanool, mida toodetakse suhkrute kääritamisel, kirjutas Eesti Geenikeskus Nature vahendusel. Sellise, niinimetatud esimese põlvkonna biokütuse tootmine on aga majanduslikult küllalt ebamõistlik, sest protsessis heidetakse kõrvale tselluloos ja hemitselluloos, mis moodustavad suurema osa taimsest süsinikureservuaarist.

Polüsahhariidsest tselluloosist saab kääritatavaid lihtsuhkruid mikroobset päritolu ensüümide abil (teise põlvkonna biokütus), need on aga teaduse edusammudest hoolimata laiatarbekasutuseks liiga kallid. Isegi kui see protsess oleks odav, jääb selle parandamatuks puuduseks kääritamisega kaasnev energiakadu: kolmandik süsinikku eraldub süsihappegaasina. Lisaks on etanooli energiasisaldus ruumalaühiku kohta tunduvalt väiksem kui bensiinil ja diiselkütusel.

Mark Mascal ja Edward Nikitin California ülikoolist leidsid mooduse, kuidas keemiliselt muundada tselluloos otse biokütuseks, jättes kääritamisetapi hoopis vahele. Teadlased kuumutasid tselluloosi 30 tundi kontsentreeritud soolhappe ja liitiumkloriidiga – mõlemad on lihtsad ja odavad kemikaalid. Reaktsiooni tulemusel oli ligi 85 protsenti tselluloosist muundunud furaani derivaatideks, põhisaadusest (5-klorometüülfurfuraal, 71 protsenti) saab aga toatemperatuuril etanooliga töötlemisel vedeliku, mis sobib kasutamiseks biokütusena ning on bensiinile lähedase energiasisaldusega.

California teadlaste kirjeldatud tehnoloogiline protsess võib osutuda läbimurdeliseks masinakütuste tootmisel lähitulevikus, lisaks on saadud furaaniühendeid võimalik kasutada lähteühenditena keemiatööstuses. Töö avaldati ajakirjas Angewandte Chemie International Edition.