ТОМСК, 6 февраля. /ТАСС/. Реактор для производства биотоплива, который может в два раза сократить время его приготовления, разработали ученые Томского политехнического университета (ТПУ). Особый состав деталей реактора делает его прочнее и устойчивее к агрессивным химическим средам в сравнении с аналогами, сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.
"Сердце" наномембранного реактора представляет собой полупроницаемую полимерную мембрану, изготовленную методом многоканального электроформования из отечественного полимерного материала сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом — полимера, обладающего превосходной химической стойкостью в отношение минеральных масел, кислот и щелочей. Особая структура порового пространства реактора, представляющая собой систему взаимосвязанных пор, позволяет существенно улучшить процессы разделения и фильтраций при приготовлении топлива", — приводятся слова одного из авторов разработки, научного сотрудника НОЦ им. Б. П. Вейнберга Евгения Больбасова.
Для оценки долговечности и эффективности наномембранного разработанного реактора политехники провели серию экспериментов по приготовлению биотоплива. После каждого приготовления, они измеряли вязкость, плотность, цетановое число и температуру вспышки полученного биотоплива. Измеренные характеристики образцов биотоплива полностью соответствуют требованиям ГОСТ Р 53605-2009, предъявляемым к метиловым эфирам жирных кислот и применяемым в качестве биотоплива для дизельных двигателей.
Области применения реактора
Реактор устойчив к температурам до 150 — 170 градусов. Это делает его пригодным для многих промышленных процессов. Так, мембраны могут быть модифицированы каталитическими наночастицами (палладием, платиной, никелем) для использования в процессах гидрирования, дегидрирования или окисления. Мембраны реактора можно использовать в биореакторах для ферментации, микро- и ультрафильтрации, очистки воды, фармацевтических растворов или разделения биопродуктов. Кроме этого при добавлении в состав мембран наночастиц (оксиды металлов, углеродные нанотрубки, графен) можно улучшить их механические, термические или каталитические свойства.
"Согласно аналитическим исследованиям, с каждым годом рынок биотоплива растет, что связано с увеличением спроса на возобновляемые источники энергии и снижением зависимости от ископаемого топлива. Наномембранные реакторы, благодаря их высокой эффективности в процессах разделения и очистки, становятся ключевым элементом в производстве биотоплива. Ожидается, что их доля на рынке будет расти быстрее, чем традиционные технологии. В будущем такие наномембранные реакторы можно использовать в переработке органических отходов в биотопливо. Использование наномембранного реактора также позволит снизить общее время приготовления топлива до 1,5 часов вместо трех", — приводятся слова магистрантки ТПУ Владлены Чоботовой.
Состав деталей реактора и способ их изготовления запатентованы. Проект поддержан федеральной программы Минобрнауки РФ "Приоритет-2030".
