Bränslen som produceras från icke-petroleumbaserade biologiska källor kan bli grönare och mer överkomliga, tack vare forskning utförd vid University of Illinois' Prairie Research Institute som undersöker användningen av en processkatalysator gjord av palladiummetall och bakterier.

Biobränslen är gjorda av förnybara material som växter eller alger, och erbjuda ett alternativ till petroleumbaserade källor. Dock, många biobränslen är dyra att producera eftersom prekursorprodukten, Bioolja, måste bearbetas innan det skickas till raffinaderiet för att omvandlas till flytande bränsle. Illinois Sustainability Technology Center-forskaren B.K. Sharma och hans medförfattare har identifierat och testat en ny bearbetningsmetod.

"Bioolja bildas från samma kemiska reaktion som bildar petroleum, "Sa Sharma. "Men det som tar miljontals år naturligt i marken tar bara minuter i labbet med en process som är mycket lik tryckkokning."

Publicerad i tidskriften Bränsle , deras resultat pekar på en billigare, mer miljövänlig och förnybar katalysator för bearbetning som använder vanliga bakterier och metallen palladium, som kan återvinnas från avfallskällor som kasserad elektronik, katalysatorer, gatusopningsdamm och bearbetat avloppsvatten.

Biooljan som produceras i labbet från alger innehåller föroreningar som kväve och syre, men att behandla det med palladium som katalysator under bearbetningen hjälper till att avlägsna dessa föroreningar för att uppfylla kraven på ren luft, sa Sharma.

För att palladiet ska göra sitt jobb, biooljan behöver rinna förbi den under bearbetningen. Tidigare studier har visat att det är en effektiv metod att låta oljan strömma genom porösa kolpartiklar infunderade med palladium. men de kolpartiklarna är inte billiga, sa Sharma.

"Istället för att använda kommersiellt producerade kolpartiklar, vi kan använda bakteriecellmassor som en sorts biologisk ställning för palladium att hålla fast vid, "Sa Sharma. "Oljan kan flöda genom de palladiumdekorerade bakteriemassorna som den gör genom kolpartiklarna."

För att testa effektiviteten av den nya metoden, Sharma och hans medförfattare utförde en mängd olika kemiska och fysikaliska analyser för att avgöra om deras nya behandlingsbehandling gav ett flytande bränsle som är jämförbart i kvalitet med ett som gjorts med den kommersiellt producerade katalysatorn.

"Vi tyckte att vår produkt var lika bra eller till och med något bättre, ", sa Sharma. "Vi kunde ta bort syre- och kväveföroreningarna i en jämförbar hastighet, och gav samma volym produkt med vår billigare, grönare katalysator som observeras med den dyrare kommersiella katalysatorn."

Den dyrare kommersiella katalysatorn har den extra fördelen att den kan användas om och om igen utan omfattande bearbetning, Sharma-gruppens palladium-på-bakterier-katalysator kommer att behöva genomgå bearbetning för att kunna återanvändas.

"Det är en liten varning, "Sa Sharma. "Det faktum att vi har visat potentialen att göra raffinaderifärdig råolja från algerbioolja med hjälp av en katalysator som kan framställas av lågvärdiga återvunna metaller och grön och ekonomisk bakteriell biomassa bevisar att detta är en mycket lovande avancemang. Dessutom, denna biokatalysator skulle fungera lika bra i petrokemisk bearbetning."