طريقة جديدة لتحويل الكتلة الحيوية إلى وقود

يقول جون غوردون واحد من بين العلماء الكبار المشرفين على المشروع بـ Los Alamos National Laboratory “قد يسمح التحويل الفعال للكتلة الحيوية غير الغذائية إلى وقود و مواد كيميائية، لبعض الدول بالإستغناء عن استيراد البترول من الخارج وكذالك ضمان صلاحية المواد المتجددة للمنتوجات الاستهلاكية لفترة طويلة. أيضا، هذا التحول قد يساهم في نقص انبعاث الغازات المسببة للإحتباس الحراري. إلا أن التقنيات الحالية لتحويل الكتلة الحيوية إلى وقود تتطلب شروطا قصوى لدرجة حرارة وضغط مرتفعين، الشيء الذي يجعل عملية التحويل هاته باهضة الثمن.”

وتقدم الدراسة نظرة هامة لمرحلة حاسمة في صناعة الوقود الحيوي، بحيث يمكن تصميم محفزات أفضل من معادن غير ثمينة و طرق تحويل على نطاق واسع للكتلة الحيوية إلى وقود و مواد كيميائية.

منذ حوالي أكثر من قرن يركز الكيميائيون على مقاربة “الأكثر هو الأفضل”، بإضافة وظائف إلى الجزيئات و ليس إزالتها. و لكن في هذا الاختراق العلمي، طبق الباحثون الاستراتيجية العكسية بهدف التبسيط، عن طريق فتح أحد عناصر الجزيئة لجعل تحولها أسهل. فقد صقلوا طريقة ل “الفتح المباشر للحلقات” لحلقات الفيوران (furan)، التي تتشكل من أربع ذرات كربون وذرة واحدة من الأوكسجين وتتواجد بكثرة في مشتقات الوقود الحيوي.

يقول غوردون أن فتح هذه الحلقات على شكل قنوات أو سلاسل مستقيمية (linear chains) هي مرحلة ضرورية في إنتاج الوقود بكثافة طاقية عالية، لأن هذه القنوات المستقيمية يمكنها أن تفقد ذرات الأوكسجين و تتحول إلى الألكانات التي تستعمل حاليا في البنزين و وقود الديازال. التفاعل إذن يحتاج إلى شروط عادية نسبيا باستعمال حمض الكلوريدريك كمحفز.

الباحثون جربوا هذه الطريقة على مجموعة من جزيئات لمشتقات الكتلة الحيوية، وقاموا بحسابات دقيقة لدراسة آلية التفاعل. هذه المعلومة إذن تعتبر مفتاح لتصميم أفضل المواد المحفزة وخلق طرق فعالة لتحويل الكتلة الحيوية.

ترجمة: رضوان تشي

مراجعة: منير عفيفي

المصدر:
http://phys.org/news/2013-02-conversion-biomass-fuels.html