محققان در آزمایشگاه ملی پاسفیک نورث‌وست برای تبدیل اتانول زیستی به دیگر محصولات مفید، نانوکاتالیست جدیدی ساخته‌اند. این کاتالیست اتانول را به ماده شیمیایی بنام ایزوبوتن تبدیل خواهد کرد.
نانوکاتالیست جدیدی برای تبدیل اتانول زیستی
محققان در آزمایشگاه ملی پاسفیک نورث‌وست برای تبدیل اتانول زیستی به دیگر
محصولات مفید، نانوکاتالیست جدیدی ساخته‌اند. این کاتالیست اتانول را به
ماده شیمیایی بنام ایزوبوتن تبدیل خواهد کرد.
یانگ وانگ، یکی از این محققان، گفت: “ایزوبوتن یک ماده شیمیایی فرار است که
می‌تواند کاربردهای اتانول تولید شده از زیست‌توده را افزایش دهد.” بعلاوه
این نانوکاتالیست نیاز به حضور آب دارد که این به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد
که بجای زیست‌اتانول خالص از زیست‌اتانول رقیق و ارزان‌تر استفاده کنند و
بنابراین هزینه‌ها بطور موثری کاهش می‌یابد.
برای یافتن انرژی‌های تجدیدشدنی که قرار است جایگزین سوخت‌های فسیلی شوند، کاتالیست
یک جزء کلیدی است. این محققان جهت ساخت نانوکاتالیست خود، اکسید روی و اکسید
زیرکنیوم را با هم ترکیب کردند. اگرچه هدف آنها تولید هیدروژن از اتانول بود، اما
این کاتالیست اتانول را به ایزوبوتن تبدیل می‌کند. ایزوبوتن محصول مفیدی می‌باشد.
شیمیدانان می‌توانند از آن لاستیک تایر بسازند یا حلال غیرسمی تولید کنند که
جایگزین حلال‌های سمی استفاده شده در کاربردهای صنعتی و تمییزکنندگی شود. ایزوبوتن
را همچنین به آسانی می‌توان به سوخت جت و افزودنی‌های بنزینی از قبیل ETBE که عدد
اکتان بنزین را افزایش می‌دهند، اضافه کرد.
تاکنون کسی کاتالیستی نساخته است که در یک واکنش شیمیایی یک مرحله‌ای ایزوبوتن را
از اتانول تولید کند، بنابراین این محققان فکر می‌کنند که چنین کاتالیستی می‌تواند
در کاهش هزینه سوخت‌های زیستی و مواد شیمیایی تجدیدشدنی مهم باشد.
با تحقیق بیشتر روی این کاتالیست، این محققان بررسی کردند که اگر مقادیر مختلفی از
روی و زیرکونیوم استفاده شود، چه اتفاقی می‌افتد. آنها نشان دادند که کاتالیست
ساخته شده فقط از اکسید روی، اتانول را بیشتر به استون – ماده‌ای که حذف‌کننده لاک
ناخن است – تبدیل می‌کند. اگر این کاتالیست فقط شامل اکسید زیرکنیوم باشد، اتانول
را بیشتر به اتیلن – ماده شیمیایی که بوسیله گیاهان تولید می‌شود و میوه‌ها را
رسیده می‌کند – تبدیل می‌کند. موقعی که این نانوکاتالیست ترکیبی از این اکسیدها است
و نسبت اکسید روی به اکسید زیرکونیوم ۱ به ۱۰ است، می‌تواند بیش از ۸۳ درصد اتانول
را به ایزوبوتن تبدیل کند.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Journal of the American
Chemical Society منتشر کرده‌اند.
