Новый способ эффективного превращения пищевых отходов в биотопливо

Зачем выбрасывать еду если из нее можно сделать топливо для автомобилей?

Ученые из Сколтеха и Обьединенного института высоких температур РАН предложили подход к утилизации пищевых отходов путем переработки  их в биотопливо методом гидротермального сжижения и исследовали особенности перехода в биотопливо различных пищевых продуктов.

Недавние исследования, проведенные Организацией Объединенных Наций выявили, что порядка трети всех продуктов питания, произведенных для потребления человека выбрасывается. Объем выбрасываемых продуктов варьируется от 100 кг/человека в год в Европе и Северной Америке до 10 кг/человека в год в бедных регионах Африки и Азии. Общий объем выбрасываемых продуктов составляет 1.3 миллиарда тонн в год. Утилизация такого объема продуктов является сложной и социально значимой проблемой.

В настоящее время перспективным методом утилизации отходов пищевой промышленности является переработка их на биотопливо, что дает двойную выгоду как для экологии, так и для энергетики. Обычно в промышленности для получения биотоплива применяются методы ферментации углеводов или переэтерификации жиров. Данные подходы не подходят для целей утилизации, поскольку только часть биомассы переводится в топливо, а остальную все равно необходимо утилизировать.

Ученые применили уникальный метод гидротермального сжижения, который не только значительно более энергоэффективен по сравнению с альтернативными подходами, но и позволяет переводить в биотопливо все сырье с минимальным объемом отходов. Метод гидротермального сжижения также позволяет получать биотопливо напрямую из влажной биомассы, исключая энергозатратную стадию сушки сырья.

Для изучения возможности превращения пищевых отходов в биотопливо ученые исследовали продукты гидротермального сжижения сыра (пармезан), мяса (ветчина)  и яблок. Молекулярный состав получаемого биотоплива анализировался методом масс-спектрометрии сверхвысокого разрешения.  

“Нами было обнаружено, что продукты гидротермального сжижения мяса и сыра дают водорастворимую фракцию и водонерастворимое масло. Яблоки дают только водорастворимую фракцию. Молекулярный состав получаемого биотоплива очень разнообразен и больше напоминает не обычную нефть, а продукты пиролиза древесины (деготь).  Было найдено, что продукты переработки мяса и сыра достаточно схожи между собой, в то время как продукты переработки яблок сильно отличаются,”- рассказывает научный сотрудник Сколтеха Юрий Костюкевич.bez-zagolovka

 

 Знание молекулярного состава, получаемых в результате гидротермального сжижения, продуктов позволит ученым разрабатывать наиболее оптимальные методы последующей их переработки для получения топлива, пригодного для заправки автомобилей.

Результаты исследования опубликованы в журнале European Journal of Mass Spectrometry. Работа выполнена под руководством профессора Скотеха и МФТИ член-корреспондента РАН Евгения Николаева.

Ссылка на публикацию: Kostyukevich, Y., Vlaskin, M., Borisova, L., Zherebker, A., Perminova, I., Kononikhin, A., … Nikolaev, E. (2017). Investigation of bio-oil produced by hydrothermal liquefaction of food waste using ultrahigh resolution Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. European Journal of Mass Spectrometry, 1469066717737904. https://doi.org/10.1177/1469066717737904

Контакты:
Skoltech Communications
+7 (495) 280 14 81

Tweet about this on Twitter0Share on Facebook0Pin on Pinterest0Share on Tumblr0Share on VK