Совместная разработка химиков Томского государственного университета и Индийского технологического института (Индор) завершила третий этап проекта по переработке сельскохозяйственного сырья в глюкозу, а далее в ценный продукт – глюконовую кислоту с последующим получением водорода при электрохимическом разложении. Для новой технологии уже создана документация, необходимая для масштабирования разработки. Ученые готовятся оформить международный патент на интеллектуальную собственность. Технология будет применяться в первую очередь для переработки индийского сельскохозяйственного сырья.
Глюконовая кислота широко используются в разных областях – фармацевтической и косметической отраслях, бытовой химии и агрохимии, металлургии и энергетике. В частности, такие кислоты необходимы для регулирования кислотности, стабилизации и синтеза полимеров. Раньше главным поставщиком этих продуктов в Россию были страны Европы, сейчас поставки практически прекращены.
У России и Индии появились собственные технологии и продукты, которые позволяют решать задачу переработки сельскохозяйственных отходов в высокомаржинальные продукты. Планируется, что в качестве сырья для получения глюкозы, будут использоваться сельскохозяйственные отходы – кукурузные стебли, сахарный тростник и пшеничная солома.
– В рамках завершающего этапа был определен состав палладийсодержащего катализатора, обеспечивающий наиболее эффективные рабочие характеристики каталитического материала, – поясняет руководитель проекта, профессор химического факультета ТГУ, директор Института «Умные материалы и технологии» Ирина Курзина. – Синтезирована серия образцов катализаторов, с различным содержанием компонентов и изучены их физико-химические свойства, структурные характеристики и каталитические свойства.
Задачей этого этапа было обеспечение промышленно значимой конверсии глюкозы в глюконовую кислоты в жидкофазном окислении с последующим получением водорода при электрохимическом разложении.
Работы по технологии доведены до уровня лабораторных регламентов и эскизной конструкторской документации, что обеспечивает быстрый переход к пилотным испытаниям и промышленному масштабированию. Первые внедрения планируются в Индии, где есть необходимость переработки большого объёма сельскохозяйственных отходов. В России технология также будет масштабироваться с учётом локальных производственных условий. Промышленным партнером, на базе которого планируется внедрение российско-индийской разработки, является Инжиниринговый химико-технологический центр (ИХТЦ), созданный в 2014 году на базе ТГУ.
Ежегодно ИХТЦ запускает работу несколько химических промпредприятий. Так, недавно внедрена технология выпуска высокочистого бромида водорода (HBr) чистотой 5N, необходимого российским производителем микроэлектроники.
Проект «Каталитические материалы для эффективного производства глюконовой / глюкаровой кислот и водорода путем окисления глюкозы из биомассы» выполнен при поддержке министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант №075-15-2023-468). Ученые готовят заявку на международный патент для защиты интеллектуальной собственности.
Источник: пресс-служба ТГУ