Ученые «МИСиС» вместе с зарубежными коллегами разработали новый промышленный катализатор для производства биодизельного топлива. Он позволяет получать биодизель из растительного масла быстрее и при более низких температурах по сравнению с аналогами.
Биодизель — это смесь эфиров жирных кислот, похожая по свойствам на обычное дизельное топливо. Его делают из рапса, сои, кокосового и пальмового масел, животного и рыбьего жира. Масла подвергают переэтерификации со спиртом — химической реакции, в ходе которой содержащиеся в масле эфиры жирных кислот реагируют друг с другом и «перемешиваются». В результате получается вещество с новыми свойствами. Биодизель часто смешивают с традиционным «нефтяным» дизельным топливом.
Для «смешения» необходим ускоряющий реакцию катализатор. В биодизельной промышленности с исходным сырьем применяются в основном гомогенные катализаторы: находящиеся в одном состоянии — жидком или газообразном. Сегодня популярность завоевывают гетерогенные катализаторы на основе углерода — оксиды щелочных металлов или диоксид кремния. Они пригодны для многократного использования, значительно облегчают процесс очистки биодизеля, снижают расход воды во время производства.
Именно такой катализатор создан исследовательской группой при участии сотрудников «МИСиС». Ученые предложили использовать для производства топлива искусственно синтезированный волластонит — природный силикат, содержащий в себе кальций, кремний и углерод. Химический состав волластонита объединяет в себе элементы основных гетерогенных катализаторов. Искусственный синтез вещества помогает получить более мелкие частицы и повысить его каталитическую активность.
Эксперименты с искусственным волластонитом показали, что он способен превращать соевое масло в биодизельное топливо при температуре в 65 градусов по Цельсию за один час. Обычный оксид кальция при той же температуре требует трех часов, а другие известные катализаторы — до восьми часов при более высоких температурах.