crazymafya
New member
Araştırmacılar bitkileri ham petrolün yenilenebilir ve kirlilik yaratmayan bir muadiline dönüştürebilme konusunda ümitli. Bunu yapabilmek için de bitki biyokütlesini, plastiklerin ve yakıtların bir yapı taşına çevirmenin ucuz ve etkin bir yolunu bulmaları gerekiyor. Yeni bir araştırmada kimyagerler bitkilerdeki en yaygın karbonhidrat olan selülozu, HMF denen yapıtaşına doğrudan, tek basamaklı bir tepkimeyle çevirmeyi başardılar.
Yapılan araştırma, daha önce ABD Enerji Bakanlığı'nın Pasifik Northwest Ulusal Laboratuvarı'nda (PNNL) yapılan, bilim insanlarının selülozdan elde edilen basit şekerlerden HMF ürettikleri bir çalışmaya dayanıyor. Yeni araştırmada araştırmacılar şeker oluşturma basamağını atlamayı ve selülozu doğrudan HMF'ye çevirmeyi sağlayan bir yöntem buldular. Bu basit işlem yüksek verimle HMF üretimi sağlıyor ve ham selüloz kullanımına imkan veriyor.
Kısaca HMF olarak bilinen 5-hidroksimetilfurfural, plastiklerin ve ham petrolden üretilen gazolin ve dizel gibi biyoyakıtların yapı taşı olarak kullanılabiliyor. Daha önceki çalışmada PNNL araştırmacıları basit şekerleri HMF'ye dönüştürmek için kimyasal bir madde ile iyonik bir sıvı olarak bilinen bir çözücü kullanmışlardı.
Kimyasal madde, krom klorür olarak bilinen bir metal klorür, şekeri yüksek saflıkta HMF'ye çeviriyordu. Ancak selülozlu biyokütleyi kullanabilmek için araştırmacıların yine de selülozu basit şekerlere ayırmaları gerekiyordu. Çalışmayı yöneten Zhang ve ekibi bu basamağı atlamanın bir yolunu bulmak istediler.
İyonik sıvının avantajı ise selülozu çözebilmesi ki yapraklı sebzeleri pişirenler selülozun ne kadar lifli olduğunu ve zor çözündüğünü bilirler. Katalizör adı verilen maddeler selülozun HMF'ye dönüşümünü hızlandırıyor. İyonik sıvı içerisinde farklı metal klorür katalizörlerini denedikten iyi çalışan bir katalizör çifti keşfettiler: Bakır klorür ve krom klorürden oluşan bir birleşimle selülozu parçalamayı başardılar, üstelik pek fazla istenmeyen yan ürün de oluşmadı.
Araştırma ekibi ek deneyler yaparak bu metodu selülozu parçalamanın yaygın bir yolu olan asit kullanımıyla karşılaştırdı. Metal klorür-iyonik sıvı sistemi asitten on kat daha hızlı işledi ve daha düşük sıcaklıklarda çalıştı. Dahası, metal klorür çifti Zhang ve ekibinin incelemekte oldukları bir başka bileşiği, HMF'yi parçaladığı bilinen bir mineral asidi kullanma gerekliliğini ortadan kaldırdı.
Optimizasyon çalışmaları sırasında istikrarlı olarak yüksek verimle HMF elde edebildiklerini gördüler. Selüloz hammaddedeki şeker içeriğinin %57'sini bu tek basamaklı işlemle HMF'ye dönüştürmeyi başardılar. Oluşan HMF'nin %90'ı alınabildi ve son ürün de %96 oranında saftı.
Üstelik metal klorürler ile iyonik sıvı, etkinliklerini kaybetmeden defalarca kullanılabiliyor. Malzemelerin yeniden kullanılabilmesi HMF üretim maliyetini düşürecek.
Makalenin yazarlarından jeokimyager Jim Amonette bu araştırmayı çığır açıcı olarak nitelendiriyor ve böyle gelişmelerin fosil yakıtlara olan bağımlılığımızı azaltacağını söylüyor.
Web Adresi: www.eurekalert.org/pub_releases/2009-05/dnnl-ptg05109.php#
Kaynak: Bilim ve Teknik 07/09
Yapılan araştırma, daha önce ABD Enerji Bakanlığı'nın Pasifik Northwest Ulusal Laboratuvarı'nda (PNNL) yapılan, bilim insanlarının selülozdan elde edilen basit şekerlerden HMF ürettikleri bir çalışmaya dayanıyor. Yeni araştırmada araştırmacılar şeker oluşturma basamağını atlamayı ve selülozu doğrudan HMF'ye çevirmeyi sağlayan bir yöntem buldular. Bu basit işlem yüksek verimle HMF üretimi sağlıyor ve ham selüloz kullanımına imkan veriyor.
Kısaca HMF olarak bilinen 5-hidroksimetilfurfural, plastiklerin ve ham petrolden üretilen gazolin ve dizel gibi biyoyakıtların yapı taşı olarak kullanılabiliyor. Daha önceki çalışmada PNNL araştırmacıları basit şekerleri HMF'ye dönüştürmek için kimyasal bir madde ile iyonik bir sıvı olarak bilinen bir çözücü kullanmışlardı.
Kimyasal madde, krom klorür olarak bilinen bir metal klorür, şekeri yüksek saflıkta HMF'ye çeviriyordu. Ancak selülozlu biyokütleyi kullanabilmek için araştırmacıların yine de selülozu basit şekerlere ayırmaları gerekiyordu. Çalışmayı yöneten Zhang ve ekibi bu basamağı atlamanın bir yolunu bulmak istediler.
İyonik sıvının avantajı ise selülozu çözebilmesi ki yapraklı sebzeleri pişirenler selülozun ne kadar lifli olduğunu ve zor çözündüğünü bilirler. Katalizör adı verilen maddeler selülozun HMF'ye dönüşümünü hızlandırıyor. İyonik sıvı içerisinde farklı metal klorür katalizörlerini denedikten iyi çalışan bir katalizör çifti keşfettiler: Bakır klorür ve krom klorürden oluşan bir birleşimle selülozu parçalamayı başardılar, üstelik pek fazla istenmeyen yan ürün de oluşmadı.
Araştırma ekibi ek deneyler yaparak bu metodu selülozu parçalamanın yaygın bir yolu olan asit kullanımıyla karşılaştırdı. Metal klorür-iyonik sıvı sistemi asitten on kat daha hızlı işledi ve daha düşük sıcaklıklarda çalıştı. Dahası, metal klorür çifti Zhang ve ekibinin incelemekte oldukları bir başka bileşiği, HMF'yi parçaladığı bilinen bir mineral asidi kullanma gerekliliğini ortadan kaldırdı.
Optimizasyon çalışmaları sırasında istikrarlı olarak yüksek verimle HMF elde edebildiklerini gördüler. Selüloz hammaddedeki şeker içeriğinin %57'sini bu tek basamaklı işlemle HMF'ye dönüştürmeyi başardılar. Oluşan HMF'nin %90'ı alınabildi ve son ürün de %96 oranında saftı.
Üstelik metal klorürler ile iyonik sıvı, etkinliklerini kaybetmeden defalarca kullanılabiliyor. Malzemelerin yeniden kullanılabilmesi HMF üretim maliyetini düşürecek.
Makalenin yazarlarından jeokimyager Jim Amonette bu araştırmayı çığır açıcı olarak nitelendiriyor ve böyle gelişmelerin fosil yakıtlara olan bağımlılığımızı azaltacağını söylüyor.
Web Adresi: www.eurekalert.org/pub_releases/2009-05/dnnl-ptg05109.php#
Kaynak: Bilim ve Teknik 07/09