Membuat biodiesel dengan minyak goreng bekas yang kotor jauh lebih mudah

Katalis tipe spons dapat mengubah produksi biodiesel dan manufaktur bahan kimia. Gambar menunjukkan spons keramik berpori yang dibuat di studio (diperbesar 20.000 kali). Kredit: Universitas RMIT

Katalis ultra-efisien baru dapat mendaur ulang minyak goreng lama menjadi biodiesel dan mengubah sisa makanan menjadi molekul kompleks bernilai tinggi.

Para peneliti telah mengembangkan metode yang ampuh dan berbiaya rendah untuk mendaur ulang minyak goreng bekas dan limbah pertanian menjadi biodiesel dan mengubah limbah makanan dan limbah plastik menjadi produk bernilai tinggi.

Metode ini memanfaatkan jenis katalis ultra-efisien baru yang dapat memproduksi biodiesel rendah karbon dan molekul kompleks berharga lainnya dari berbagai bahan mentah tidak murni.

Limbah minyak dapur saat ini harus melalui proses pembersihan berenergi tinggi untuk digunakan dalam biodiesel, karena metode produksi komersial hanya dapat menangani bahan mentah murni dengan 1-2% polutan.

Katalis baru ini sangat tahan sehingga dapat menghasilkan biodiesel dari bahan baku berkualitas rendah yang dikenal sebagai bahan baku yang mengandung hingga 50% polutan.

Ini sangat efektif sehingga dapat menggandakan produktivitas proses manufaktur untuk mengubah sampah seperti sisa makanan, mikroplastik dan ban bekas menjadi bahan kimia prekursor bernilai tinggi yang digunakan untuk membuat apa saja dari obat-obatan dan pupuk hingga pengemasan. biodegradable.

Katalis tipe spons

Ilustrasi grafik yang menunjukkan bagaimana katalis melakukan beberapa reaksi kimia secara berurutan dalam satu partikel katalis, dengan molekul memasuki spons melalui pori-pori besar (makropori) dan kemudian masuk ke pori-pori yang lebih kecil (mesopori). Kredit: Universitas RMIT

Desain katalis dilaporkan dalam studi baru tentang kolaborasi internasional yang dipimpin oleh Universitas RMIT, diterbitkan di Katalisis alam.

Profesor penelitian bersama Adam Lee, RMIT, mengatakan teknologi katalis konvensional bergantung pada bahan baku dengan kemurnian tinggi dan membutuhkan solusi teknik yang mahal untuk mengimbangi efisiensi yang buruk.

“Kualitas hidup modern sangat bergantung pada molekul kompleks untuk menjaga kesehatan kita dan menyediakan makanan bergizi, air bersih dan energi yang murah,” kata Lee.

“Saat ini, molekul-molekul ini diproduksi oleh proses kimia yang tidak berkelanjutan yang mencemari atmosfer, tanah, dan saluran air.

“Katalis baru kami dapat membantu kami mendapatkan semua nilai sumber daya yang biasanya dihancurkan, dari minyak goreng bekas tengik hingga sekam padi dan sayuran yang dikupas, untuk memajukan ekonomi melingkar. .

“Dan dengan meningkatkan efisiensi secara radikal, mereka dapat membantu kami secara signifikan mengurangi pencemaran lingkungan dari manufaktur kimia dan membawa kita lebih dekat ke revolusi kimia hijau.”

Spons katalitik: memajukan kimia hijau

Untuk membuat katalis ultra-efisien baru, tim membuat spons keramik berukuran mikron (100 kali lebih tipis dari rambut manusia) yang sangat berpori dan mengandung berbagai komponen aktif khusus.

Molekul awalnya memasuki spons melalui pori-pori besar, di mana mereka mengalami reaksi kimia pertama dan kemudian masuk ke pori-pori yang lebih kecil di mana mereka mengalami reaksi kedua.

Ini adalah pertama kalinya katalis multifungsi dikembangkan yang dapat melakukan beberapa reaksi kimia secara berurutan dalam satu partikel katalis, dan dapat mengubah permainan katalis global sebesar US $ 34 miliar.

Co-direktur peneliti Profesor Karen Wilson, juga dari RMIT, mengatakan desain katalis baru meniru cara enzim sel manusia mengoordinasikan reaksi kimia yang kompleks.

“Katalis sebelumnya telah dikembangkan yang dapat melakukan beberapa reaksi simultan, tetapi pendekatan ini menawarkan sedikit kendali atas kimia dan seringkali tidak efisien dan tidak dapat diprediksi,” kata Wilson.

“Pendekatan kami yang diilhami oleh biologi melihat pada katalis (enzim) alam untuk mengembangkan cara yang kuat dan akurat untuk melakukan berbagai reaksi dalam urutan tertentu.

“Ini seperti memiliki jalur produksi skala nano untuk reaksi kimia, semua ditempatkan dalam partikel katalis kecil yang sangat efisien.”

Diesel DIY: mendukung produksi biofuel yang didistribusikan

Katalis jenis spons tidak mahal untuk diproduksi, tanpa menggunakan logam mulia.

Pembuatan biodiesel rendah karbon dari limbah pertanian dengan katalis ini hanya membutuhkan wadah yang besar, pemanasan yang lembut, dan agitasi yang lembut.

Ini adalah pendekatan berteknologi rendah dan berbiaya rendah yang dapat memajukan produksi biofuel terdistribusi dan mengurangi ketergantungan pada diesel yang berasal dari bahan bakar fosil.

“Ini sangat penting di negara berkembang di mana diesel merupakan bahan bakar utama untuk menggerakkan generator listrik domestik,” kata Wilson.

“Jika kita bisa memberdayakan petani untuk memproduksi biodiesel langsung dari limbah pertanian seperti dedak padi, mete dan sekam biji jarak, di tanah mereka sendiri, ini akan membantu mengatasi masalah kritis kemiskinan energi dan emisi karbon.” .

Meskipun katalis baru dapat segera digunakan untuk produksi biodiesel, dengan pengembangan lebih lanjut, katalis tersebut dapat dengan mudah diadaptasi untuk menghasilkan bahan bakar pesawat dari limbah pertanian dan kehutanan, ban karet bekas, dan bahkan ganggang.

Langkah selanjutnya untuk tim peneliti RMIT School of Science adalah meningkatkan pembuatan katalis dari gram menjadi kilogram dan mengadopsi teknologi pencetakan 3D untuk mempercepat komersialisasi.

“Kami juga berharap untuk memperluas jangkauan reaksi kimia untuk memasukkan cahaya dan aktivasi listrik untuk teknologi canggih seperti fotosintesis buatan dan sel bahan bakar,” kata Lee.

“Dan kami ingin bekerja dengan mitra bisnis potensial untuk menciptakan berbagai katalis yang tersedia secara komersial untuk berbagai aplikasi.”

Referensi: “Pori ortogonal secara hierarkis spasial asam–Katalis Dasar untuk Reaksi Kaskading dan Antagonis ”oleh Mark A. Isaacs, Christopher MA Parlett, Neil Robinson, Lee J. Durndell, Jinesh C. Manayil, Simon K. Beaumont, Shan Jiang, Nicole S. Hondow, Alexander C. Lamb, Deshetti Jampaiah, Michael L.Johns, Karen Wilson dan Adam F. Lee, 26 Oktober 2020, Katalisis alam.
DOI: 10.1038 / s41929-020-00526-5

Penelitian ini didukung oleh dana dari Australian Research Council (Discovery, Linkage, Industrial Transformation Training Centres).

Penelitian ini dilakukan oleh kolaborator dari University College London, University of Manchester, University of Western Australia, University of Plymouth, University of Aston, University of Durham dan University of Leeds.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ada lebih banyak genetika daripada DNA

Ahli biologi di Inggris dan Austria telah mengidentifikasi 71 gen baru pada tikus. Ahli biologi di Universitas Bath dan Wina telah menemukan 71 gen baru...

Untuk mencegah kelaparan, adaptasi iklim membutuhkan miliaran investasi tahunan tambahan

Investasi dalam penelitian pertanian, pengelolaan air, infrastruktur dapat mencegah pertumbuhan kelaparan yang disebabkan oleh iklim. Untuk mencegah dampak perubahan iklim pada tahun 2050, yang memaksa...

Teknologi Ultra Tipis Canggih untuk Merevolusi Penglihatan Malam – “Kami Membuat Yang Tak Terlihat Terlihat”

Dr. Rocio Camacho Morales mengatakan para peneliti membuatnya "tidak terlihat, terlihat." Kredit: Jamie Kidston, Universitas Nasional Australia Biar ringan! Film ultra-tipis suatu hari...

Maju dalam dekomposisi CO2 dengan efisiensi tinggi

ARA. 1: Metode sintesis fotokatalis tiga komponen baru. Sebuah nanotube karbon enkapsulasi molekul yodium direndam dalam larutan perak nitrat (AgNO3) berair untuk menghasilkan...

Satelit Terkemuka di Lautan – Copernicus Sentinel-6 – Hidup!

Copernicus Sentinel-6 menggunakan mode inovatif yang diselingi dengan altimeter radar frekuensi ganda Poseidon-4 (C- dan Ku-band), yang telah meningkatkan kinerja dibandingkan dengan desain altimeter...

Newsletter

Subscribe to stay updated.