Эколог НГТУ НЭТИ разработал способ получения энергии из мискантуса и шелухи овса

Ассистент кафедры инженерных проблем экологии Новосибирского государственного технического университета НЭТИ Илья Черенков совместно с коллегами из Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН разработал экологический способ получения муравьиной кислоты (HCOOH) из шелухи овса и многолетнего травянистого растения мискантуса. Продукт из возобновляемого сырья можно использовать в водородной энергетике, медицине и сельскохозяйственной отрасли.

На сегодняшний день одно из актуальных направлений в энергетике — водородная энергетика. Особое внимание уделяется безопасным способам хранения и транспортировки носителей водорода, в том числе в виде химических соединений. Перспективным «донором» водорода является муравьиная кислота, которую получают из растительного сырья.

«Муравьиная кислота — достаточно хороший альтернативный источник энергии. Она представляет собой жидкость, которая при комнатной температуре стабильна и безопасна. В сравнении с газообразным водородом ее удобно транспортировать», — рассказал Илья Черенков.

Применение муравьиной кислоты на сегодняшний день обширно и не ограничивается только новыми отраслями энергетики. Например, ее используют в пчеловодстве для борьбы с паразитами, а в сельском хозяйстве — как консервирующее и антибактериальное средство при заготовке кормов.

На первом этапе шелуха овса и мискантус как источник целлюлозы и полимеров подвергаются размолу и механическому разрушению своей структуры. Затем обработанное сырье подвергается гидролизу-окислению в муравьиную кислоту. Исследования по подбору условий механической активации растительной биомассы проведены в лаборатории кафедры инженерных проблем экологии НГТУ НЭТИ. Реакция гидролиза-окисления исследуется при участии Ильи Черенкова в Институте катализа им. Г.К. Борескова СО РАН.

«Мы выбрали траву мискантус и шелуху овса как источник органической кислоты по нескольким причинам. Мискантус неприхотлив к условиям выращивания, морозоустойчив и может произрастать в условиях Сибири. Во-вторых, шелуха овса — крупнотоннажный отход сельского хозяйства, который просто складируется и перегнивает. Алтайский край, Красноярский край и Новосибирская область — лидеры по сбору овса России. И треть от всей массы овса — это шелуха, а в ней содержится целлюлозы порядка 42—43%. Это достаточно хороший показатель для источника органической кислоты», —  сообщил Илья Черенков.

Сегодня аналогичные научные работы по поиску возобновляемых органических источников муравьиной кислоты ведутся в Германии и Китае, но исследование получения ее из шелухи овса и травы мискантуса для крупнотоннажного производства выполнено впервые молодым ученым НГТУ НЭТИ.

В планах Ильи Черенкова доработать совместно с коллегами все стадии получения муравьиной кислоты, очистить продукт от побочных веществ и создать экспериментальную пилотную установку для получения органического источника водорода.

Научный руководитель молодого ученого — кандидат химических наук, заведующий кафедрой инженерных проблем экологии НГТУ НЭТИ и ведущий научный сотрудник Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Николай Громов.

«Современная передовая наука невозможна без тесного взаимодействия высшего образования, университетов, и ведущих научно-исследовательских институтов, без активного привлечения студентов, аспирантов к решению фундаментальных и прикладных задач, стоящих перед страной; мы рады тому, что такое активное партнерство складывается между НГТУ НЭТИ и таким ведущим НИИ, как Институт катализа СО РАН», — прокомментировал Николай Громов.