科學家開發出了用生物質廢料生產更高品質燃料的工藝

圖片來源:卡爾加里大學

研究人員已經找到了一種用生物廢棄物燃料來生產更高質量的、穩定性更好的染料的方法，例如以污水作為原料，這種方法較現有技術更簡單、更清潔。

卡爾加里大學化學與石油工程系副教授宋華（音譯）說：「這種方法使得生物燃料更有望成為化石燃料的替代品。」

最近，宋教授及其研究小組把他們在加拿大光源基地做出的成果發表在了《燃料》雜誌上。

宋教授在其研究論文中寫道：「目前，世界上的能源市場仍是由化石燃料佔據著主導地位。隨著人們對氣候變化的日益關注，加之資源日益減少這一與化石燃料的使用密切相關的問題，可再生能源變得越來越受歡迎，得到了人們的一致認可。而且是目前快速增長的能源資源。」

目前，需要經過複雜的兩步過程，生物廢棄物才能轉化為生物燃料。生物質原料首先要通過化學和熱過程轉化成生物油。原油，一般是指尚未精鍊的油，通常都會含有雜質。第二階段是在高壓、加熱條件下加氫的精鍊過程，用於去除硫、氮和氧等污染物。然而，氫氣價格高昂，並且這兩個階段是能源密集型的，而碳的廢棄物以炭的形式殘留在其中或以二氧化碳的形式排放。

適得其反，這一過程並沒有減少了對產生有害溫室氣體的化石燃料的依賴。於是宋教授和他的團隊便開始著手簡化轉換過程，並以一種可持續的、成本低廉的、清潔的方式實現這一轉換。

宋教授說：「在我們的工作中，我們已經研發了一個能同時生產和提純生物質油的流程，而且不再需要高壓條件。」

研究人員使用甲烷代替氫氣進行生物質油提純工藝，並且把甲烷直接用於原油階段，但是在凈化過程中，他們必須使用化學方法從甲烷中除去氫氣，因為仍然需要氫氣用於去除雜質。

研究人員使用CLS開發了一種新型催化劑，它可以與甲烷反應，以激發其釋放出氫氣。但他們卻面臨著一個挑戰，因為甲烷是一種非常穩定的化合物，它不會與其他的許多化合物反應。

研究人員將他們開發的催化劑命名為HZSM-5。為了提高該催化劑與甲烷反應的能力，他們用幾種不同的材料塗覆了HZSM-5樣品的表面。然後分析試樣，並且用同步加速器的強光研究了其表面特徵。

宋教授說：「從這個角度來看，我們可以預測哪種塗料與甲烷反應釋放出氫氣的效果最好。」

由對這種使用催化劑生產生物燃料的新方法的初步研究可以表明，與現有的方法相比，該方法的效率更高、潛在生產成本更低。同時，碳以液態形式存在於油中，這使得生物燃料質量更高、更穩定，而溫室氣體的排放量更少。

文章來自phys網站，原文題目為Scientists develop process to produce higher quality fuel from biowaste，由材料科技在線匯總整理。

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