Новости города БезФормата.Ru
Долгопрудный
Главные новости
 
Задать вопрос?

МФТИ: Топливо из водорослей по составу больше похоже на зелёнку, чем на нефть

МФТИ: Топливо из водорослей по составу больше похоже на зелёнку, чем на нефть - Долгие Пруды
Фото: indolgoprud.ru
Исследователи определили состав биотоплива, полученного из микроводорослей Spirulina platensis, с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения. Учёные изучили две фракции биотоплива, которые получаются после того, как массу из водорослей обработают специальным методом. Кроме того, они показали, что биотопливо по составу имеет мало общего с нефтью, зато есть что-то общее с зелёнкой. Исследование опубликовано в журнале European Journal of Mass Spectrometry. Работа была сделана группой ученых из Сколтеха, Института энергетических проблем химической физики им. В.Л. Тальрозе РАН, Институт биохимической физики им. Эмануэля РАН, Объединенного института высоких температур РАН, МГУ и Московского физико-технического института.

Водоросли, как спасение экологии

 

Биотопливо, как альтернативный источник энергии, представляет особенный интерес для изучения, ведь оно помогло бы решить такие проблемы, как истощение запасов нефти и глобальное потепление. В отличии от нефти, биотопливо производится из возобновляемых природных ресурсов, а при его сжигании выделяется меньше парниковых газов. Бразилия, например, уже обеспечивает с помощью биотоплива 40% своих потребностей. В качестве сырья для биотоплива используют сельскохозяйственные культуры и другие растения. Однако в этом случае приходится занимать плодородную землю, которая могла бы вместо этого кормить людей. Перспективным сырьём для биотоплива являются морские микроводоросли, которые не требуют ни чистой воды, ни земли. Водоросли активно поглощают углекислый газ, а значит их использование действительно полезно для уменьшения парникового эффекта. Топливо из микроводорослей называют биотопливом третьего поколения, и в настоящее время ведутся активные разработки по его производству.

 

Рецепт биотоплива

 

Если мы узнаем состав биотоплива, мы сможем усовершенствовать процесс его производства. Первоначальные техники получения горючего из водорослевой массы были энергетически невыгодными, так как много энергии затрачивалось на высушивание водорослей, в которых содержится много воды. Для коммерческого применения нужен был новый, более эффективный метод. И такой метод придумали – это так называемое гидротермальное сжижение: мокрую биомассу нагревают до температуры больше 300℃, сжимают давлением в 200 атмосфер и на выходе получают топливо. Примерно тот же принцип действует в природе, когда под воздействием больших температур и высокого давления в недрах Земли образуется нефть, только в реакторе это происходит быстрее. В результате получается две фракции: жидкое биотопливо и густая масса, которая остаётся в реакторе. Это смеси, состоящие из тысяч индивидуальных компонентов и для определения их состава наилучшим образом подойдёт масс-спектрометрия.

 

Масс-спектрометрия

 

Масс-спектрометрия – метод исследования, с помощью которого можно определить состав вещества. Метод основан на том, что в электрическом и/или магнитном поле разные соединения ведут себя по-разному – в зависимости от их соотношения массы и заряда m/z. На выходе получается масс-спектр – график с пиками интенсивности, где каждому пику соответствует своё значение m/z.  

Учёные исследовали с помощью масс-спектрометрии биотопливо, полученное из водорослей Spirulina platensis. В процессе гидротермального сжижения все вещества с температурой кипения меньше 300 градусов выходят из реактора в виде газа и охлаждаются в специальной ёмкости. Таким образом получается жидкая фракция, а в реакторе остаётся твёрдая фракция. Масс-спектрометрический анализ показал, что обе фракции содержат больше всего веществ, у которых в составе есть N и N2, но компоненты твёрдой фракции более разнообразны и по свойствам отличаются от компонентов жидкой фракции. Найденные в биотопливе вещества не имели ничего общего с веществами, которые содержатся в обычной сырой нефти, хотя и являются горючими. Масс-спектрометрия позволяет узнать только молекулярные формулы веществ (например, C18H35N2). Чтобы получить какую-нибудь информацию о структуре молекул, исследователи применили метод замены водорода на дейтерий.

 

Замена водорода на дейтерий

 

Когда водород заменяется на дейтерий, масса иона* становится больше и пик в спектре смещается.По тому, сместился пик или нет, учёные определяют, в каком месте в молекуле стоял водород. Однако не любой водород отдаст своё место дейтерию, точнее не любое место водород сможет освободить.

 

*Перед тем, как запустить молекулы в масс-анализатор, их нужно зарядить, иначе электромагнитное поле на них не подействует. У обычных молекул заряд z=0, в них число протонов равно числу электронов. А если, например, к молекуле присоединить протон (частица с зарядом +1), то она станет ионом с зарядом z=1. Процесс превращения молекул в ионы называется ионизацией.

Перед запуском в масс-анализатор молекулы образца подвергают ионизации. В данном случае к нейтральным соединениям добавлялись протоны, и они превращались в положительные ионы. Присоединённый протон легко заменяется на дейтон, но оказалось, что в некоторых компонентах биотоплива замены не происходит. Учёные это поняли по интенсивности смещённого пика, который получается при замене. У обычной нефти смещённый пик имел такую же интенсивность, как несмещённый, а значит, замена произошла полностью. В случае с биотопливом, интенсивность смещённого пика была в пять раз меньше. Это значит, что под одним пиком кроется несколько соединений и не во всех из них есть присоединённый водород, вместо которого мог бы встать дейтерий. Если вещества не поддаются ионизации, значит они уже являются положительными ионами и в таком виде содержатся в биотопливе. Эти вещества похожи на некоторые красители, такие, как например бриллиантовый зелёный, который входит в состав зелёнки.  

Евгений Николаев, член-корреспондент РАН, профессор Сколтеха, научный руководитель Лаборатории ионной и молекулярной физики МФТИ   комментирует: “Исследование продуктов гидротермального сжижения микроводорослей с помощью масс-спектрометрии имеет важное значение для повышения эффективности производства биотоплива. Дальнейшая работа должна быть сконцентрирована на использовании сортов водорослей с максимально высоким содержанием липидов   и создание таких сортов с использованием генетической модификации. Так мы сможем выбрать из них самое эффективное сырьё для биотоплива.”

 

Последние новости Подмосковья по теме:
МФТИ: Топливо из водорослей по составу больше похоже на зелёнку, чем на нефть

Топливо из водорослей по составу больше похоже на зелёнку, чем на нефть - МФТИ
Топливо из водорослей по составу больше похоже на зелёнку, чем на нефть - Долгопрудный
Исследователи определили состав биотоплива, полученного из микроводорослей Spirulina platensis, с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения.
13:24 21.06.2017 МФТИ
МФТИ: Топливо из водорослей по составу больше похоже на зелёнку, чем на нефть - Долгие Пруды
МФТИ: Топливо из водорослей по составу больше похоже на зелёнку, чем на нефть - Долгопрудный
Исследователи определили состав биотоплива, полученного из микроводорослей Spirulina platensis, с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения.
18:25 20.06.2017 Долгие Пруды
В Московской области запущено мобильное приложение «Системы-112» для вызова экстренных служб - Коломенский районКак сообщил заместитель Председателя Правительства Московской области Дмитрий Пестов, в Подмосковье запущено мобильное приложение «Системы-112 МО».
24.07.2017 Коломенский район
Новости Госжилинспекции - Долгие ПрудыВадим Соков: Госжилинспекция Московской области выявила более 600 нарушений жилищного законодательства за прошедшую неделю.
24.07.2017 Долгие Пруды
Чемпионат России по пожарно-спасательному спорту пройдет в Подольске - Подольский рабочийС 27 по 30 июля в учебном центре ФГКУ 24 ОФПС по МО на стадионе «Пламя» состоится 26-й чемпионат России по пожарно-спасательному спорту С 27 по 30 июля в учебном центре ФГКУ 24 ОФПС по МО на стадионе «Пламя» состоится
24.07.2017 Подольский рабочий
Никита Чаплин: бабушка и дача – понятия вечные - Городские вестиДач в России больше не будет. Новый закон о садоводстве и огородничестве, который в минувший четверг приняли депутаты Госдумы в третьем и окончательном чтении, упразднил само понятие «дачное товарищество».
24.07.2017 Городские вести
Информация для работающих пенсионеров - За новую жизньС января 2018 года, после прекращения пенсионером трудовой деятельности, полный размер пенсии с учётом всех индексаций будет выплачиваться за период с 1-го числа месяца после увольнения.
24.07.2017 За новую жизнь
Экспертный совет минэкологии рекомендовал организацию для создания проекта рекультивации закрытого полигона в Балашихе - Министерство экологии МОВ минэкологии Московской области состоялась презентация пяти организаций, претендующих на право разработки проекта рекультивации закрытого полигона ТКО «Кучино» в Балашихе, как единый поставщик услуг.
24.07.2017 Министерство экологии МО
Интерактивная карта ОНФ по ремонту дорог в Наро-Фоминском районе дает результаты - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ. 24 июл. INLUBERTSY.RU - В Наро-Фоминском районе Подмосковья ремонтируют дороги с интерактивной карты ОНФ, сообщает Люберецкое информагентство со ссылкой на региональное отделение ОНФ.
24.07.2017 Люберецкая панорама
ОНФ: Активисты ОНФ в Подмосковье проверили состояние дворов многоквартирных домов в Звездном городке - Городские вестиВ рамках работы Центра мониторинга благоустройства городской среды Общероссийского народного фронта активисты подмосковного отделения ОНФ проверили состояние нескольких дворов в Звездном городке.
24.07.2017 Городские вести
Заканчиваются работы по благоустройству дворовой территории возле дома 28 и 28а - Администрация с.п.ВоскресенскоеНа дворовой территории дома № 28 и 28а поселка Воскресенское поселения Воскресенское продолжаются работы по благоустройству.
24.07.2017 Администрация с.п.Воскресенское
Маленького ребёнка закрыли в машине - КопейкаМаленького ребенка оставили без присмотра родители в припаркованном автомобиле BMW у магазина «Магнит» в Сергиевом Посаде, передает корреспондент «Подмосковье сегодня» Анастасия Сухоненкова.
24.07.2017 Копейка
Около Хотьково электричка сбила человека - КопейкаЭлектричка сбила человека на нерегулируемом переезде между остановочным пунктом «Абрамцево» и станцией «Хотьково» на Ярославском направлении Московской железной дороги (МЖД), передает в понедельник корреспондент РИАМО.
24.07.2017 Копейка
Луховицкие автоинспекторы за прошедшую неделю выявили свыше 230 нарушителей - Луховицкие вестиСотрудниками луховицкого ОГИБДД с 17 по 23 июля было выявлено 235 нарушителей правил дорожного движения, включая пятерых водителей в состоянии алкогольного опьянения,
24.07.2017 Луховицкие вести
Как защитить ребенка от падения из окна? - Газета Родник
Как защитить ребенка от падения из окна?
В 2017 году в Раменском районе участились случаи падения с высоты малолетних детей, в том числе через москитные сетки.
Газета Родник
Обыкновенный вандализм - Новые рубежи
Обыкновенный вандализм
Элементы на детской площадке в поселке Горки-2 были повреждены, камеры видеонаблюдения зафиксировали трёх мужчин.
Новые рубежи
Полиция предупреждает! Открытое окно смертельно опасно для ребенка - Серп и Молот
Полиция предупреждает! Открытое окно смертельно опасно для ребенка
Сейчас лето, и многие родители забывают о том, что открытое окно может быть смертельно опасно для ребенка.
Серп и Молот
Нажмите для просмотра в полном размере... - KrasnogorskOnline.RuПрекрасным концерт вчера завершился Гран-при Риги 2017 и 3-й европейские хоровые игры, которые проходили в Риге с 16 - 23 июля.
24.07.2017 KrasnogorskOnline.Ru
Коллективная выставка «Дачный сезон-2017» пройдет в Жуковском - Жуковский.LifeВыставка проводится в галереи «5 Доме» ежегодно с 1996 года С 24 июля по 9 сентября в галереи «5 Дом» в Жуковском будет проходить коллективная выставка работ летнего пленэра «Дачный сезон - 2017».
24.07.2017 Жуковский.Life
Корреспондент Клинского информагентства делится впечатлениями о поездке на МАКС - Серп и МолотВчера, 23 июля, в Жуковском завершился очередной и, как всегда, красивый, зрелищный и уникальный МАКС – Международный Московский Авиакосмический Салон.
24.07.2017 Серп и Молот
Новый взлёт «Крыльев» - Новые рубежи
Новый взлёт «Крыльев»
Грандиозный успех снискал широко известный в районе Народный молодёжный театр «Крылья» на десятом международном фестивале-конкурсе «Дорогами успеха», проходившем в Крыму при поддержке Московского Института культуры.
Новые рубежи
"Калинов мост" на "Русском поле" - Долгие Пруды
"Калинов мост" на "Русском поле"
Фестиваль славянского искусства «Русское поле» готовит гостям все новые и новые сюрпризы.
Долгие Пруды
«День выборов» в Сергиевом Посаде - Копейка
«День выборов» в Сергиевом Посаде
Начало избирательной кампании в Сергиево-Посадский Совет депутатов действительно начинается как в известном кино, т.е.
Копейка
Чемпионат России по пожарно-спасательному спорту пройдет в Подольске - Подольский рабочийС 27 по 30 июля в учебном центре ФГКУ 24 ОФПС по МО на стадионе «Пламя» состоится 26-й чемпионат России по пожарно-спасательному спорту С 27 по 30 июля в учебном центре ФГКУ 24 ОФПС по МО на стадионе «Пламя» состоится
24.07.2017 Подольский рабочий
Золото международного фестиваля - Газета КлючВ начале лета, когда в нашем регионе о тепле оставалось только мечтать, баскетболисты Детско-юношеской спортивной школы города Фрязино – команда юношей 2003 года рождения –отправилась на ежегодный Международный фестиваль
24.07.2017 Газета Ключ
УСТУПИЛИ ШВЕЦИИ - ФК РоссиянкаВ пятницу, 21 июля, женская национальная сборная России сыграла второй матч в рамках группового этапа Чемпионата Европы-2017 в Нидерландах.
24.07.2017 ФК Россиянка
На Счастливой улице – счастливые старты - Газета Маяк
На Счастливой улице – счастливые старты
В воскресенье, 23 июля, в микрорайоне Заветы Ильича в Физкультурно-оздоровительном комплексе, расположенном на улице Счастливой,  прошло, а вернее проплыло, соревнование «Быстрая дорожка».
Газета Маяк
Балашихинцы трансформируются - Газета Факт
Балашихинцы трансформируются
В городском парке культуры и отдыха прошел массовый забег на три километра под девизом «Трансформация!».
Газета Факт
Глава РЖД представил видоизмененный билет - Газета Факт
Глава РЖД представил видоизмененный билет
РЖД стали указывать на билетах все оплаченные пассажиром услуги, местное время отправления и прибытия поезда, а также его разницу с московским, написал президент компании Олег Белозеров.
Газета Факт
В Московской области запущено мобильное приложение «Системы-112» для вызова экстренных служб - Коломенский районКак сообщил заместитель Председателя Правительства Московской области Дмитрий Пестов, в Подмосковье запущено мобильное приложение «Системы-112 МО».
24.07.2017 Коломенский район
Новости Госжилинспекции - Долгие ПрудыВадим Соков: Госжилинспекция Московской области выявила более 600 нарушений жилищного законодательства за прошедшую неделю.
24.07.2017 Долгие Пруды
Чемпионат России по пожарно-спасательному спорту пройдет в Подольске - Подольский рабочийС 27 по 30 июля в учебном центре ФГКУ 24 ОФПС по МО на стадионе «Пламя» состоится 26-й чемпионат России по пожарно-спасательному спорту С 27 по 30 июля в учебном центре ФГКУ 24 ОФПС по МО на стадионе «Пламя» состоится
24.07.2017 Подольский рабочий
Никита Чаплин: бабушка и дача – понятия вечные - Городские вестиДач в России больше не будет. Новый закон о садоводстве и огородничестве, который в минувший четверг приняли депутаты Госдумы в третьем и окончательном чтении, упразднил само понятие «дачное товарищество».
24.07.2017 Городские вести
Информация для работающих пенсионеров - За новую жизньС января 2018 года, после прекращения пенсионером трудовой деятельности, полный размер пенсии с учётом всех индексаций будет выплачиваться за период с 1-го числа месяца после увольнения.
24.07.2017 За новую жизнь