При производстве биотоплива и биодегтя неизбежно образуется густой токсичный деготь, который забивает трубопроводы, выводит из строя оборудование и угрожает экологии. Долгие годы его считали проблемой, которая требовала определенные методы утилизации.
Токсичные отходы могут стать источником чистой энергии и биоуглерода
Ученые предлагают радикальное решение для биоэнергетики: токсичный побочный продукт — биодеготь — можно превратить в ценный биоуглерод. Вот как это способно снизить выбросы, повысить рентабельность и ускорить переход к чистой энергии.
Unsplash
Однако новое исследование китайских ученых показало: именно этот «отход» может стать ключевым источником чистой энергии и новых технологий.
Токсичные отходы могут развить зеленую энергетику
Биодеготь образуется при нагревании биомассы — древесины, сельхозотходов и других органических материалов. Обычно он рассматривается как ненужный побочный продукт. Но исследователи из Академии сельскохозяйственных наук Китая показали: благодаря контролируемой полимеризации органических соединений его можно превратить в биоуглерод. Это материал с высокой углеродной концентрацией и уникальными свойствами.
- В отличие от обычного биодегтя, биоуглерод содержит меньше золы и имеет структуру, подходящую для применения в ряде высокотехнологичных отраслей.
- Потенциальные направления использования впечатляют: очистка воды и воздуха от тяжелых металлов, производство электродов для суперконденсаторов, катализаторы для химической промышленности и даже экологически чистое топливо с низкими выбросами.
- По данным экономических моделей, переработка дегтя в биоуглерод способна приносить прибыль предприятиям и одновременно сокращать выбросы CO₂ на сотни миллионов тонн в год.
Это делает технологию привлекательной не только с экологической, но и с финансовой точки зрения. Тем не менее трудности остаются.
Сложный химический состав биодегтя затрудняет точный контроль реакций, а промышленное масштабирование пока не реализовано. Ученые предлагают сочетать лабораторные опыты с компьютерным моделированием и машинным обучением, чтобы проектировать материалы с заданными свойствами.
- «Речь идет не просто об утилизации отходов, а о создании нового класса устойчивых углеродных материалов», — отмечает автор исследования Юйсюань Сунь.
По его словам, дальнейшие разработки помогут повысить эффективность биотопливных систем и расширить инструменты экологической защиты.