W nadchodzących latach składniki ze źródeł odnawialnych mają stanowić aż 20 proc. benzyny, co ma pomóc w zmniejszeniu emisji dwutlenku węgla i przeciwdziałaniu zmianom klimatycznym. Inżynierowie z brytyjskiej Lancaster University we współpracy z ekspertami ze słoweńskiego Jožef Stefan Institute opracowali proces wytwarzania jednego z takich dodatków, solketalu, przy użyciu odpadów z przemysłu biochemicznego i jądrowego. To tak zwana biorafineria jądrowa.
Niskoemisyjna energia z elektrowni jądrowych i biopaliw jest integralną częścią wielu strategii ograniczania emisji dwutlenku węgla, jednak elektrownie jądrowe wiążą się z wysokimi kosztami początkowymi, a przy produkcji biodiesla powstaje odpadowy glicerol, który ma niewiele zastosowań wtórnych. Technologia wytwarzania surowców z odpadowego glicerolu za pomocą promieniowania jonizującego mogłoby poprawić sytuację.
Zużyte paliwo jądrowe do produkcji benzyny przyszłości
Naukowcy odkryli, że zużyte paliwo jądrowe można wykorzystać do produkcji katalizatora. Katalizator ten ułatwia reakcję, w której powstaje zarówno solketal, jak i acetol. Proces ten eliminuje konieczność kosztownych i energochłonnych procesów przy zmienionym pH, w wysokich temperaturach, przy wysokim ciśnieniu lub z udziałem dodatkowych odczynników katalitycznych, przy znikomych bieżących kosztach przetwarzania po pełnym skonfigurowaniu.
Jak powiedział Arran Plant z Uniwersytetu Lancaster: Badania te przedstawiają nową metodę, wykorzystującą promieniowanie, które w przyszłości może pochodzić z odpadów jądrowych do produkcji odnawialnych dodatków do biopaliw z odpadów, które można następnie wykorzystać w nowoczesnych mieszankach paliw naftowych. Biorąc pod uwagę, że proporcje paliw odnawialnych mają wzrosnąć z 5 proc. do 20 proc. do 2030 r., dodatki do paliw pozyskiwane w ten sposób mogą pomóc w osiągnięciu celów zerowej emisji dwutlenku węgla netto.
Benzyna z większą liczbą oktanową
Solketal zwiększa liczbę oktanową paliwa i zmniejsza tworzenie się tak zwanej gumy – lepkiego osadu, który z czasem wytrąca się z benzyny i przylega do metalowych powierzchni. Zapobiega nieregularnemu spalaniu paliwa (stukaniu) i stratom wydajności silnika, zwiększa jego żywotność i obniża emisję cząstek stałych. Natomiast acetol można stosować w produkcji innych przydatnych chemikaliów, takich jak pochodne glikolu propylenowego i furanu lub jako środek barwiący do produkcji tekstyliów.
Biorąc pod uwagę skalowalność opracowanego procesu do istniejących obiektów jądrowych w Europie (tj. basenów z wypalonym paliwem lub współczesnych reaktorów ciśnieniowych), badacze postawili hipotezę, że rocznie mogą być generowane w wyniku koprodukcji jądrowej 104 tony solketalu. Odpowiadałoby to znaczącym ilościom użytkowej mieszanki paliwowej rocznie.
Tankowanie na stacji paliw
/
dziennik.pl
/
Konrad Żelazowski