Forskare från Skoltech och Russian Institute of Sciences Joint Institute for High Temperatures har föreslagit att omvandla matavfall till biobränsle via hydrotermisk kondensering - en termisk depolymeriseringsprocess som används för att förvandla våt biomassa till olja.

Nyligen genomförda studier utförda av FN har avslöjat att ungefär en tredjedel av alla livsmedelsprodukter som produceras som livsmedel slängs. Medelvolymen för kasserade produkter varierar från 100 kg per person och år i Europa och Nordamerika till 10 kg per person och år i fattiga regioner i Afrika och Asien. Den totala mängden kasserade produkter är 1,3 miljarder ton per år.

Frågan om hur man använder sådana mängder kasserade livsmedelsprodukter är komplex och socialt betydelsefull.

Ett tillvägagångssätt som har uppmärksammats mycket är att omvandla matavfall till biobränsle, vilket skulle ge både miljö- och energifördelar. Mot detta ändamål, forskare har redan framgångsrikt använt kolhydratjäsning eller fettförestring för biobränsleproduktion.

Dock, dessa tillvägagångssätt löser inte frågan om bortskaffande av mat. eftersom bara en procentandel av biomassan omvandlas till bränsle, resterna återstår att kasta.

I ett försök att åtgärda denna situation, Skoltech-forskare teoretiserade att hydrotermisk kondensering presenterade ett unikt energieffektivt och universellt alternativ. Särskilt, denna metod gör det möjligt att producera biobränsle direkt från våt biomassa. I synnerhet, det är bäst att omvandla den våta biomassan innan den torkar, eftersom torkprocessen förbrukar en avsevärd mängd energi.

För att testa deras teori, forskargruppen experimenterade med olika typer av matavfall, inklusive parmesanost, skinka och äpplen. De analyserade sedan den molekylära sammansättningen av det biobränsle som produceras med en ultrahögupplöst masspektrometer.

"Vi fann att efter att ha genomgått processen med hydrotermisk kondensering, kött och ost omvandlas till en vattenlöslig fraktion och en vattenolöslig olja. Äpplen omvandlas endast till en vattenlöslig fraktion. Den molekylära sammansättningen av det biobränsle som produceras från köttet och osten var mycket varierande och liknade mer tjära än olja, "sa Skoltech -forskaren Yury Kostyukevich.

Kunskap om den molekylära sammansättningen av produkter som erhållits till följd av hydrotermisk kondensering gör det möjligt för forskare att utveckla de mest optimala metoderna för deras efterföljande bearbetning för att producera bränsle som är lämpligt för att driva bilar.

Resultaten av studien publiceras i European Journal of Mass Spectrometry .