MIT kimya mühendisliği bölümü, endüstriyel üretimde oldukça pahalı olan biyoyakıt sentezini daha ucuz hale getiren bir bileşen geliştirdi. Araştırma takımının lideri kimya mühendisliği profesörü Yuriy Román: ‘Gama-valerolakton (GVL) olarak bilinen bileşiğin , oldukça etkili ve çok yönlü olduğunu’ dile getirdi. Etanolden daha fazla enerjiye sahip bileşen  kendi başına veya başka bir yakıta katkı maddesi olarak kullanılabilmekte. GVL aynı zamanda "yeşil" bir çözücü veya sürdürülebilir malzemelerden yenilenebilir polimer oluşturmak için bir yapı taşı olarak oldukça faydalı olabilmekte.
 

Şekil 1: Biyoyakıtı pelet ve briket haline getirmek verimi artırır.


►İlginizi Çekebilir: Yeşilden Gelen Enerji : Biyokütle | 1.Bölüm
 

Bitki materyallerini GVL ‘ye dönüştürmek için geleneksel dönüşüm proseslerinin yanında değerli metallerden oluşan katalizörler ve bunun yanında maliyetleri önlemek amacıyla yüksek basınçlı hidrojen gazı kullanılır. MIT üretim ekibi bu tür maliyetlerden de yeni çalışmalarla birlikte kurtulduklarını açıkladı. İnsanlar GVL biyokütlenin çok ilginç bir molekül olduğunu kabul etmekte fakat şu an için laboratuvar ortamında uygulanabilir olduğunu ve sanayi üretimi altyapısının uygun olmadığı Román tarafından ifade edilmekte. Román ve araştırma ekibi GVL ve benzeri yakıtlar için yeni süreçte daha tasarruflu ve eknonomik bir yol geliştirmek için yeni yollar aramakta. 
 

Şekil 2: Bitkisel materyali GVL’ye dönüştürmeden önce selüloz ve hemiselülöz elde edilir.


►İlginizi Çekebilir: Yıldızı yükselen bir elektrik üretim şekli: Biyokütle elektrik üretimi 

 

Bitkisel materyallerden GVL oluşturmak için öncelikli malzeme selüloz ve hemiselülozdur. Geleneksel GVL üretim yöntemini kullanarak selülöz ve hemiselüloz zincir yapılı, beş karbonlu levülinik aside dönüştürülür. Bu zinciri daha sonra hidrojenasyon denilen bir süreç içinde hidrojen atomları ekleyerek bir halka içine kapatılıdır. İmalat işleminin maliyet engelleyici kısmı hidrojenasyondur. Değerli bir katalizör olan levülinik aside hidrojen eklemek gerekmektedir. Ayrıca hidrojen atomları suda fazla çözünmediği için hidrojen gazı kaynağıdır. 

Şekil 3: GVL oluşumu için bazı bağ yapılarının oluşturulması gerekir.
 

MIT ekibi geleneksel yollardan farklı bir dizi reaksiyon kullanarak levülinik asidi direkt olarak hemiselüloza dönüştürmek yerine ilk olarak furfuralı daha sonra da beş üyeli bir halka içeren bir moleküle dönüştürdü. Araştırmacılar furfural ile başlayan bu zincir reaksiyonunu hidrojen ekleyerek yeni bir halka içine kapatır.
 

Şekil 4: Bitkiler özel olarak yetiştirilerek biyoyakıt eldesinde kullanılır.


►İlginizi Çekebilir: Alglerden Biyodizel Üretimi

 

Bu reaksiyon için gerekli katalizörler; zirkonyum,aleminyum, ve bol metal ihtiva eden gözeneklisilika madenidir. Hidrojen atomlarının ana kaynağı ise bütanol-2 denen bir alkoldür,bu alkol de yenilenebilir biyokütle kaynaklarından kolayca elde edilebilmektedir. Araştırmacılar ayrıca biyokütleden furfural elde etmek için uğraş vermektedirler. Biyokütle ise 21.yüzyılın en önemli kaynakları arasında gösterilmektedir,yenilenebilir bir kaynak olan biyokütle ileriki yıllarda kimya sektöründe birçok uygulamanın kapısını açmaya devam edecektir.

 

Kaynak :