Ingeniører opdager en ny rolle for vand i produktionen af ​​vedvarende brændstoffer

University of Oklahoma ingeniører i samarbejde med University of Tulsa har opdaget en ny tilgang til vand-assisteret opgradering af det vedvarende kemikalie, furfural, fordoble eller tredoble konverteringshastigheden.

"Energi og vand hænger sammen i produktionen af ​​vedvarende brændstoffer. På den ene side energi er nødvendig for at udvinde, rense og fordele vand. På den anden side, vand er nyttigt til at producere energi, " sagde Daniel Resasco, professor ved School of Chemical, Biologisk og materialeteknik, Gallogly College of Engineering. "Det er kendt, at vand spiller en vigtig rolle som et miljøvenligt opløsningsmiddel, erstatte organiske opløsningsmidler. Det nye er, at det kan accelerere hydrogeneringshastigheden."

I den kemiske produktion af energi i konventionel raffinering, tilstedeværelsen af ​​vand i reaktorerne er uønsket. Normalt, når vand er til stede i et reagerende system, hvor der finder en katalytisk reaktion sted, det absorberer typisk, hvor reaktionen skulle forekomme, som hæmmer konverteringshastigheden.

"En gruppe kemiingeniørstuderende og bachelorstuderende deltog i opdagelsen af ​​vand som en deltager i den katalytiske omdannelse af furfural uden at hæmme reaktionen og førte til en stor hastighedsforøgelse i processen, " sagde Bin Wang, adjunkt på School of Chemical, Biologisk og materialeteknik, Gallogly College of Engineering.

Furfural er en biomasseafledt forbindelse, der anses for at være en værdifuld platform til produktion af brændstoffer og kemikalier. En vigtig strategi er at hydrogenere molekylet, så det senere kan bruges i den kemiske industri. Gruppen har vist, at når molekylet indeholder en iltet gruppe, hydrogenering sker fra væskefasen i stedet for katalysatoroverfladen.

I mangel af vand, alle trin i reaktionen sker på katalysatoroverfladen. I nærværelse af vand som opløsningsmiddel, brinten kan 'shuttles' gennem vandmolekylet i en højere hastighed for reaktionen. Denne sidstnævnte vej kræver en lavere energibarriere for at finde sted og er hurtigere. En artikel, der beskriver denne unikke mekanisme, er blevet offentliggjort i Naturkatalyse .