Два в одном: сапропель можно использовать не только как удобрение, но и как сырьё для производства катализаторов

До сих пор считалось, что сапропель является одним из уникальных удобрений природного происхождения. Он образуется из многослойных отложений, скапливающиеся на дне пресных водоёмов: отмерших водных растений, остатков живых организмов и почвы. Используется также в оздоровительной медицине.

Учёные Центра новых химических технологий ФИЦ «Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН» из Омска нашли сапропелю новое применение.

Создали катализаторы, которые позволяют достичь высокого содержания углеводородов в бионефти на уровне 30 процентов, что может упростить дальнейшее создание из неё биотоплив.

Исследователи рассказали, что в Омской области много озёр с большим запасом сапропелей. По их мнению, этот материал является возобновляемым сырьём, и его можно использовать в зелёной химии.

Автор исследования, научный сотрудник лаборатории катализаторов органического синтеза ЦНХТ ИК СО РАН кандидат химических наук Елена Николаевна Терехова рассказала, что традиционные носители биметаллических катализаторов для биоэнергетики — это природные или синтетические углеродные материалы и оксиды — алюминия, титана, кремния. «Сапропель в своём составе имеет и то, и другое — оксиды в минеральной матрице и углерод на её поверхности. Суммарно этот материал соединяет в себе все плюсы этих носителей», — пояснила она, добавив, что состав сапропелей отличается не только от озера к озеру, но даже в пределах одного водоёма. Чтобы нивелировать эту разницу, учёные карбонизировали сырьё, а затем обрабатывали полученный углерод-минеральный материал в азотной кислоте. Эффективность полученных носителей с нанесёнными на них соединениями никель-меди и никель-молибдена оценивали в модельных реакциях гидрирования и переработки тяжёлых нефтяных остатков. Проверка показала, что катализаторы имеют высокую активность и устойчивость.

По словам исследователя, в качестве сырья для производства бионефти с помощью созданных катализаторов можно использовать также бурый уголь, лигнин, солому, мискантус, опилки и другие органические субстанции.

Теперь в планах учёных — заменить в катализаторе никель на железо, и тогда, убеждены они, при использовании сапропеля система замкнётся сама на себя: озеро очищают, добывают ил, получают бионефть с помощью катализатора одной с сырьём природы, а твёрдый остаток после разжижения водой используют как удобрение.