Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) ķīmiķu atklājums, kā ievērojami samazināt izmaksas un padarīt videi draudzīgāku biodīzeļdegvielas ražošanu, saņēmis vairākus Latvijas un vienu starptautisku patentu, aģentūru LETA informēja RTU Zinātnes koordinācijas un informācijas nodaļa sabiedrisko attiecību speciāliste Elīna Karaseva.

Eiropas atjaunojamo degvielu tirgū biodīzeļdegviela veido ap 70%, un tās ražošanas procesa uzlabošana joprojām ir aktuāla. Biodīzeļdegvielas pamatā ir augu eļļa, tai reaģējot ar homogēniem (šķīstošiem) metanolu katalizatoriem, proti, vielām, kas izraisa ātru nepieciešamo ķīmisko reakciju, tiek iegūta biodīzeļdegviela un blakusprodukts - glicerīns, stāsta zinātnieki.

Izmantojot šo tehnoloģiju, homogēnos katalizatorus nepieciešams neitralizēt un atdalīt, produktu vairākkārt mazgājot pēc glicerīna atdalīšanas, kas saistās ar ievērojamu ūdens patēriņu un nepieciešamību nodrošināt notekūdeņu attīrīšanu, tā procesu sadārdzinot. Biodīzeļdegvielas ražotājiem esot jārisina arī jautājums, ko iesākt ar lielā daudzumā radušos blakusproduktu glicerīnu.

Foto: iAuto.lv

Lai risinātu šīs problēmas, zinātnieki veica jaunu katalizatoru sintēzi un biodīzeļdegvielas ražošanas procesa optimizāciju. Kā katalizatoru nesēji pētījumā tika izmantoti RTU Neorganiskās ķīmijas institūta (NĶI) speciālistu sintezētie nanopulveri, savukārt RTU Lietišķās ķīmijas institūta zinātnieki, izmantojot jaunos katalizatorus, ieguva biodīzeļdegvielu un veica glicerīna pārstrādi, piemeklējot katram procesam optimālos apstākļus.

Projektā tika izstrādāt bāzisku heterogēnu (nešķīstošu) katalizatoru iegūšanas metode, kas varētu nodrošināt biodīzeļdegvielas sintēzi bez vai ar samazinātu mazgāšanas procesu. Pētījumi parādīja, ka ir iespējams izstrādāt pēc aktivitātes ar industrijā lietotajiem katalizatoriem salīdzināmus jauna tipa katalizatorus biodīzeļdegvielas sintēzei, tomēr to izmantošana ir saistīta ar katalizatoru daļēju šķīšanu reakcijas produktos, kas neļauj pilnībā atteikties no produkta mazgāšanas. Pētījumu rezultātā tika secināts, ka mazāk aktīvu un nešķīstošu katalizatoru izmantošana prasa veikt reakcijas paaugstinātā spiedienā, klāsta zinātnieki.

Otrs esošās tehnoloģijas uzlabošanas virziens ir saistīts ar blakusprodukta glicerīna lietderīgu izmantošanu. Sakarā ar milzīgo biodīzeļdegvielas ražošanas apjomu glicerīna tirgus ir piesātināts, tā cena ir zema, un ražotāji no glicerīna atbrīvojas, to sadedzinot vai neatļauti izvadot apkārtējā vidē, tādējādi izraisot nopietnu piesārņojumu.

Zinātnieku piedāvājums ir glicerīnu pārstrādāt citos tirgū pieprasītos produktos. Šī mērķa sasniegšanai tika izstrādāta cēlmetālu - zelta, platīna un pallādija - vai citu katalītisku daļiņu uznešana uz nesēja. Mainot uznešanas režīmus, uznesto katalītisko daļiņu vidējo izmēru varot regulēt robežās no dažiem nanometriem līdz aptuveni 20 nanometriem. Pētījumā secināts, ka, izmantojot katalizatoru, kura sastāvā ir tikai 5 % platīna, var realizēt efektīvu glicerīnskābes vai pienskābes sintēzi. Abi šie produkti izmantojami tādu polimēru izgatavošanai, kas bioloģiski noārdās apkārtējās vides ietekmē un var tikt pielietoti, piemēram, iepakojumu materiālu radīšanai, kas nepiesārņo dabu, skaidro pētnieki.

Kopumā par projektā izstrādātajiem katalizatoriem un procesiem ir sagatavoti trīs Latvijas patentu pieteikumi. Divos gadījumos jau ir saņemti patenti un par trešo saņemts atzinums par tā atbilstību reģistrācijai par Latvijas Republikas patentu. Ir iesniegts Eiropas patenta pieteikums un saņemts apstiprinājums par tā reģistrāciju.

Pētījumus realizēja RTU aģentūra "RTU Neorganiskās ķīmijas institūts" kopā ar RTU Lietišķās ķīmijas institūtu ERAF projektā "Nanostrukturēti katalizatori un tehnoloģijas biodīzeļdegvielas ražošanai".