Un nuevo estudio del Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía explica el mecanismo detrás de una tecnología que convierte el etanol de base biológica en mezclas de hidrocarburos para su uso como alternativas de combustibles fósiles.
Los científicos han experimentado durante décadas con una clase de catalizadores conocidos como zeolitas que transforman los alcoholes como el etanol en hidrocarburos de mayor grado. A medida que los investigadores de ORNL desarrollaban un nuevo tipo de tecnología de conversión basada en zeolita, descubrieron que la reacción subyacente se desarrolla en unmanera diferente de lo que se pensaba anteriormente
"Durante 40 años, todos pensaron que estas reacciones debían ir primero del etanol al etileno, y luego a partir de ahí forma cadenas más largas. Pudimos demostrar que no es así como ocurre", dijo Brian Davison, coautor de ORNL, de ORNL.estudio publicado en Informes científicos .
El análisis de los investigadores descubrió que este paso intermedio que consume energía no es necesario para que se produzca la conversión. En cambio, un mecanismo de "depósito de hidrocarburos" que produce energía permite que los catalizadores de zeolita produzcan directamente cadenas de hidrocarburos más largas a partir de los alcoholes originales.
"Desafía una suposición antigua pero incorrecta", dijo Chaitanya Narula, coautora de ORNL. "Se ha asumido que debe pasar del etanol al etileno, que es endotérmico y requiere energía. Mostramos que este paso no ocurre,y que la reacción general es ligeramente exotérmica "
los investigadores de ORNL rastrearon la transición molecular en experimentos de etiquetado con deuterio, un isótopo de hidrógeno, para confirmar el mecanismo de la piscina de hidrocarburos.
La investigación, respaldada por la Oficina de Tecnologías de Bioenergía del DOE, tiene implicaciones para la eficiencia energética y el costo de las tecnologías de mejora catalítica propuestas para su uso en biorefinerías. Descubrir el mecanismo detrás de la reacción ayuda a respaldar la posible viabilidad económica del biocombustible directo de ORNLenfoque de conversión de hidrocarburos.
"Nuestro método de conversión directa de etanol ofrece una vía para producir una mezcla adecuada de hidrocarburos que puede mezclarse en una refinería para producir combustibles como gasolina, diesel y combustible para aviones o productos químicos básicos", dijo Narula.
El proceso de conversión y catalizador desarrollado por ORNL fue licenciado en 2014 a Vertimass, una empresa emergente con sede en Irvine, CA. Los investigadores de ORNL están trabajando con Vertimass a través de un proyecto separado financiado por el DOE para escalar la tecnología al nivel comercial.
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Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional de Oak Ridge . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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