DMF อาจยังไม่เป็นที่รู้จักในครัวเรือน แต่ด้วยกระบวนการผลิตที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ สักวันหนึ่งเชื้อเพลิงชีวภาพนี้อาจพิสูจน์ได้ดีกว่าเอทานอลในฐานะทางเลือกที่ยั่งยืนแทนน้ำมันเบนซินเชื้อเพลิงชีวภาพที่ได้จากพืช เช่น เอธานอล เป็นทางเลือกพลังงานหมุนเวียนแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล การใช้งานสามารถช่วยลดการปล่อยคาร์บอนและการสร้างก๊าซเรือนกระจกปัจจุบัน ผู้นำระดับโลกด้านการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพคือบราซิล ซึ่งมุ่งเน้นการแปลงอ้อยที่อุดมด้วยพลังงานเป็นเอทานอล ในขณะเดียวกัน โรงงานผลิตเอทานอลจากข้าวโพดซึ่งมีประสิทธิภาพน้อยกว่า ก็กำลังผุดขึ้นทั่วแถบมิดเวสต์ของสหรัฐฯ
อย่างไรก็ตาม แม้แต่เอธานอลจากอ้อยก็ยังห่างไกลจากอุดมคติ
เอทานอลหนึ่งแกลลอนให้พลังงานน้อยกว่าน้ำมันเบนซินหนึ่งแกลลอน ส่งผลให้ระยะทางของรถยนต์ลดลง อีกทั้งการผลิตเอทานอลจากน้ำตาลทำได้ช้าและไม่มีประสิทธิภาพ เช่นเดียวกับการผลิตไวน์และเบียร์ โรงงานเอทานอลใช้การหมักยีสต์เพื่อผลิตเชื้อเพลิงจากของเหลวที่มีน้ำตาล ขออภัย กระบวนการนี้อาจใช้เวลาหลายวัน
นักเคมีรู้จักเชื้อเพลิงทดแทนสังเคราะห์ที่เรียกว่า 2,5-dimethylfuran หรือ DMF มานานแล้ว เช่นเดียวกับเอทานอล DMF สามารถได้มาจากน้ำตาล แต่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า 40 เปอร์เซ็นต์ James Dumesic วิศวกรเคมีแห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซินแมดิสันกล่าว นั่นหมายความว่ารถยนต์สามารถได้รับ DMF อย่างน้อยหลายไมล์ต่อแกลลอนเมื่อได้รับจากน้ำมันเบนซิน
จนถึงขณะนี้ การผลิต DMF ส่วนใหญ่จำกัดอยู่แต่ในห้องปฏิบัติการ โดยทั่วไป ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดจะถูกใช้เพื่อดึงออกซิเจนออกจากน้ำตาล กลูโคสหรือฟรุกโตสทั้งสองชนิด ทำให้เกิดสารประกอบขั้นกลางที่เรียกว่า 5-ไฮดรอกซีเมทิลเฟอร์ฟูรัล (HMF) อย่างไรก็ตาม การแตกไฟล์ HMF นั้นค่อนข้างยุ่งยาก Dumesic กล่าวว่า “ถ้าคุณทิ้งมันไว้ในน้ำ มันมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับน้ำตาลที่ยังคงอยู่
ตั้งแต่ดาราศาสตร์ไปจนถึงสัตววิทยา
สมัครรับข้อมูลข่าววิทยาศาสตร์เพื่อสนองความกระหายใคร่รู้ของคุณสำหรับความรู้สากล
ติดตาม
ตอนนี้ Dumesic และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถสกัด HMF ได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะทำให้ DMF เป็นทางเลือกที่น่าสนใจแทนเอทานอล
ทีมงานอธิบายกระบวนการสองขั้นตอนในNature 21 มิถุนายน ขั้นแรก นักวิจัยได้เติมเกลือพร้อมกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดลงในสารละลายน้ำตาลในน้ำ จากนั้นพวกเขาสัมผัสส่วนผสมที่เป็นน้ำกับของไหลที่สองซึ่งเป็นไฮโดรคาร์บอน HMF ถ่ายโอนไปยังไฮโดรคาร์บอนอย่างรวดเร็ว ซึ่งละลายได้ง่ายกว่าในน้ำ ที่สำคัญ การมีเกลือเร่งกระบวนการโดยทำให้น้ำเป็นศัตรูกับ HMF มากขึ้น
ในขั้นตอนที่สอง นักวิทยาศาสตร์ได้ผสม HMF กับไฮโดรเจนและตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีทองแดงเป็นรูทีเนียม ไฮโดรเจนดึงอะตอมออกซิเจนอีกสองอะตอมออกจาก HMF ทำให้เกิดน้ำและ DMF
Dumesic กล่าวว่าการใช้เทคนิคใหม่นี้ในระดับอุตสาหกรรมน่าจะค่อนข้างง่าย อย่างไรก็ตาม ก่อนที่ DMF จะผลิตในปริมาณมากได้ จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อสำรวจความเป็นพิษและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น
กระบวนการใหม่นี้เป็น “เทคโนโลยีที่น่าสนใจ” Lanny Schmidt จากมหาวิทยาลัยมินนิโซตาในมินนิอาโปลิสกล่าว การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแทนการหมักสามารถเร่งความเร็วและลดความซับซ้อนของกระบวนการแปรรูปได้อย่างมาก ส่งผลให้ต้นทุนลดลง เขาตั้งข้อสังเกต Conrad Zhang จาก Pacific Northwest National Laboratory ในเมืองริชแลนด์ รัฐวอชิงตัน เรียกเทคนิคนี้ว่า “ขั้นตอนสำคัญสู่เชื้อเพลิงขนส่งของเหลวที่ใช้งานได้”
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
