Превръщането на растителна биомаса в гориво, което да замести петролните деривати, не е новина. Освен гориво обаче учените се стремят да добият и друг незаменим продукт – пластмасите, чрез преобразуване на биомаса. В ново изследване група учени успешно са преобразували растителна целулоза директно в 5-хидроксиметилфурфурал (ХМФ) – продукт, от който биха могли да се добиват както горива, така и пластмаси, съобщава „Сайънс дейли“.
Процесът на преработка на биомасата, така че от нея да се добие гориво, е скъп и сложен. Един от начините за това е чрез биомасата да се произведе глюкоза и от захарите да се генерира органичното съединение ХМФ. В настоящото изследване учени от енергийния департамент към Тихоокеанската северозападна национална лаборатория в САЩ са успели да прескочат процеса със захарта и са добили веществото директно от целулозата. Този елементарен процес генерира висок добив на ХМФ и позволява употребата на суровата целулоза като ресурс.
В биомаса от дървесина, царевични стъбла или стрелковидна трева целулозата е много изобилен полимер и от него учените се опитват да добият биогорива и пластмаса, обяснява химикът Конрад Чжан, ръководил проекта.
ХМФ, генериран от целулозата, може да се използва като изграждащ блок за пластмаси и биогорива като бензин и дизел, които по принцип се произвеждат от нефт. В предишно изследване екипът на Чжан е използвал химикали и разтворители, известни като йонни течности, за да преобразуват захари в 5-хидроксиметилфурфурал. Опитът бил успешен, но при него на учените пак се налагало да преобразуват растителната биомаса в захари, което е сложен и скъп процес. За да направят процедурата по-ефикасна, изследователите решили да комбинират йонната течност, която така или иначе има потенциала да разтваря целулоза, с катализатор, който ускорява трансформацията на целулоза в ХМФ. Подходяща за тази цел се оказала смесица от меден хлорид и хромен хлорид. При експеримента се оказало, че системата от хлориди и йонна течност работи десет пъти по-бързо от традиционния метод за разграждане на целулозата с киселина. Оптимизирайки метода, екипът установил, че може да преобразува около 57 процента от захарите в целулозата в ХМФ. В допълнение комбинацията от тези химикали може да се използва многократно, тъй като не губи химическата си активност – нещо, което допълнително ще намали цената на крайния продукт.