В Стремясь снизить себестоимость производства биодизеля, исследователи разработали экологически чистый способ извлечения триацетина, добавки, улучшающей горение, из обильного источника отходов: окурков. Переработка окурков таким способом позволит не только избавиться от отходов, но и обеспечить их устойчивое использование.
Биодизель, изготовленный из биологических источников, таких как пищевые и непищевые масла, животные жиры и отходы ресторанного жира, является возобновляемым источником энергии. биоразлагаемое топливо, альтернатива обычному «ископаемому» дизельному топливу с низкими выбросами вредных парниковых газов. На бумаге это звучит хорошо, однако высокая себестоимость производства биодизеля является основным барьером на пути его мирового маркетинга.
Эффективным решением является смешивание биодизельного топлива с такой добавкой, как триглицерид триацетин. Исследования показали, что триацетин может способствовать снижению загрязнения воздуха и повышению горючести биодизеля. Проблема в том, что триацетин обычно производят химическим путем, при этом потребляется много химикатов и образуется много отходов и токсичных остатков. Это означает, что необходим альтернативный, экологически чистый источник триацетина.
Исследователи из Каунусского технологического университета (КТУ), Литва, в сотрудничестве с Литовским энергетическим институтом разработали способ извлечения триацетина из большого количества отходов: сигаретных окурков.
«В нашей исследовательской группе мы работаем над темами переработки и управления отходами, поэтому мы всегда ищем отходы, которые присутствуют в огромных количествах и имеют уникальную структуру», — сказал Сами Юсеф, ведущий и автор-корреспондент исследования. изучать. «Сигареты состоят из трех компонентов — табака, бумаги и фильтра из волокон ацетата целлюлозы — и являются хорошим источником сырья и энергии. Кроме того, окурки легко собирать, поскольку существует множество систем и компаний для сбора этих отходов».
Раньше предпринимались попытки использовать пиролиз для извлечения сырья из сигаретных отходов, но здесь исследователи применили оригинальный подход, не пытаясь разделить сигарету на составляющие.
«Есть исследования, которые, как и мы, используют пиролиз в качестве метода, но они применяют его только для компонентов фильтров», — сказал Юсеф. «В этом случае необходима предварительная обработка материала для разделения всех компонентов. Поскольку табак является токсичным отходом, его утилизация требует особой осторожности, а из-за технологически сложного процесса разделения компонентов сигаретных отходов это экономически нецелесообразно».
Исследователи провели серию экспериментов с использованием пиролиза для термического разложения окурков при температурах 1202, 1292 и 1382 °F (650, 700 и 750 °C). Они могли извлекать различные количества богатой триацетином нефти, угля и газа, в зависимости от используемой температуры. Максимальное количество соединения триацетина (43%) было экстрагировано при температуре 1382 °F (750 °C), при этом выходы оценивались в 38 мас.% масла, 25,7 мас.% угля и 36,4 мас.% газа. При той же температуре полукокс имел пористую структуру, богатую кальцием, которую можно было использовать в качестве адсорбента.
«Все продукты имеют реальное применение», — сказал Юсеф. «Уголь, который в нашем случае пористый и очень богат кальцием, можно использовать для удобрений или очистки сточных вод в качестве абсорбента и накопителя энергии. Газ можно использовать в энергетических целях. И последнее, но не менее важное: нефть, богатая триацетином, которую можно использовать в качестве добавки к биодизельному топливу для снижения его стоимости».
По оценкам, 4,5 триллиона отдельных сигаретных окурков загрязняют нашу глобальную окружающую среду. Их переработка способом, предложенным исследователями, не только очистит отходы, но и обеспечит их устойчивое использование.
Исследование было опубликовано в Журнале аналитического и прикладного пиролиза >.
