Hemičari UC Santa Cruz otkrili su novi način proizvodnje biodizela iz otpadnog ulja koji istovremeno pojednostavljuje proces i zahteva relativno blagu toplotu. Ovo otkriće ima potencijal da alternativni izvor goriva učini mnogo privlačnijim za velike industrijske sektore koji su okosnica nacionalne ekonomije.
U 2022. godini, samo američki transportni sektor koristio je oko 3 miliona barela dizela dnevno, što čini oko 75% ukupne potrošnje goriva u ovoj zemlji. Iste godine, upotreba dizela činila je oko 10% ukupnih emisija CO 2 povezanih sa energijom u Sjedinjenim Državama, prema federalnoj Upravi za energetske informacije.
Dok su se neke kompanije okrenule električnim vozilima kako bi smanjile svoj ugljični otisak, velika većina voznih parkova i dalje radi na dizel – dijelom zato što je proizvodnja biodizela teška, energetski intenzivna, pa je usporila usvajanje. Od svih izvora energije koje je američki transportni sektor koristio 2022. godine, biogoriva su činila samo 6%.
U njihovoj studiji, objavljenoj 3. oktobra u časopisu Energy & Fuels, glavni autor Kevin Lofgren opisuje novi način pretvaranja korišćenog biljnog ulja u biodizel koji uključuje natrijum tetrametoksiborat (NaB(OMe)4). Ova hemikalija, koja se koristi za pravljenje aktivnog sastojka koji reaguje sa uljem da bi se dobio biodizel, smatra se jedinstvenom jer omogućava da se biogorivo lako odvoji od nusproizvoda proizvodnje – jednostavnim izlivanjem.
Još jedna prednost je da se dobijeni nusproizvod može koristiti za regeneraciju najskupljeg sastojka u proizvodnom procesu. I na kraju, ali ne i najmanje važno, reakcija se može završiti za manje od sat vremena na temperaturama od čak 40°C (104°F) – štedeći energiju i novac.
„Uvek sam želeo da radim na biodizelu“, rekao je Lofgren, dr. student hemije na UC Santa Cruz. „Počeo sam da istražujem ovaj novi materijal koji smo napravili da vidim da li može da napadne masti u ulju kako bi pomogao u katalizi biodizela, i sve je poteklo odatle.
Dok se pojedinačni potrošači sve više okreću solarnoj i električnoj energiji da bi napajali svoje domove i vozila, ogromni industrijski sektori u Americi i dalje se oslanjaju na dizel gorivo. Lofgren je istakao da većina kamiona, vozova i čamaca koji prevoze robu širom sveta trenutno radi na dizel motore i da uskoro neće biti elektrifikovani.
U međuvremenu, ističu istraživači, biodizel je gorivo bez ugljenika koje je danas dostupno i odobreno za pogon ovih vozila bez potrebe za modifikacijama motora.
Neke od trenutnih metoda za proizvodnju biodizela proizvode sapun kao nusproizvod, što otežava prečišćavanje goriva i rezultira manje stvarnim proizvodom. Drugi pristupi se oslanjaju na palmino ulje, što zahteva krčenje stabala u prašumama kako bi se napravio prostor za plantaže monokulturnih palmi. Ove metode su takođe energetski intenzivne, zahtevaju izuzetno visoke temperature i pritiske. Tehnika koja je detaljno opisana u ovoj studiji može proizvesti biodizel na temperaturi nižoj od one koja je potrebna za ključanje vode.
„Za proizvodnju energije potrebno je mnogo energije“, rekao je koautor Skot Oliver, profesor hemije i biohemije. „Naš metod koristi otpadno ulje i blago zagrevanje, u poređenju sa trenutnim rafinerijama nafte koje troše energiju i izazivaju zagađenje.“
Prema istraživačima, metoda koju su otkrili pretvara oko 85% korišćenog biljnog ulja u biodizel i ispunjava skoro sve industrijske standarde za upotrebu kao gorivo u teškim mašinama i transportnim vozilima. Izuzetak je bio sadržaj vode, ali je bio tek nešto veći od prihvatljive vrednosti. Istraživači očekuju da će, kada se ovaj proces proširi, sadržaj vode biti unutar prihvatljivih nivoa.
„Ova nova metoda je posebna jer je jednostavna i pristupačna. Ima bonus da može da regeneriše početni materijal“, rekao je Lofgren. „Već je dovoljno jeftin da bi bio konkurentan. Ali ako možete kupiti najskuplji sastojak jednom, a zatim ga regenerisati, dugoročno bi bio isplativiji.“
„Energija je svima potrebna — svaka farma, fabrika za proizvodnju hrane i transportno vozilo zavise od nje“, rekao je Oliver. „Ovo bi zaista moglo da utiče na ljude. Ovaj proces se može obaviti na temperaturi malo iznad sobne i može se ponovo koristiti. Ne morate da imate rafineriju; potencijalno možete koristiti ovu metodu na farmi.“
Bakthan Singaram, profesor hemije i biohemije na UC Santa Cruz, ko-korespondentni je autor rada, „Boratni put do FAME-a u uslovima blizu ambijenta iz korišćenog ulja.“
