ابتكار محفزات متطورة في روسيا لتحويل الزيت الحيوي إلى وقود طيران مستدام

موسكو-سانا يعمل باحثون في جامعة لومونوسوف موسكو الحكومية على تطوير محفزات جديدة تساهم في تحويل مكونات الزيت الحيوي المستخلص من الكتلة الحيوية والنفايات العضوية إلى هيدروكربونات، تمهيداً لاستخدامها في إنتاج أنواع من الوقود المستدام بما فيها وقود الطيران، وذلك ضمن الجهود المبذولة للاستفادة من المصادر المتجددة وتقليص الاعتماد على الوقود الأحفوري.

وأوضحت وكالة «سبوتنيك» في تقرير لها أن الزيت الحيوي يمكن استخراجه من مصادر متنوعة تشمل نشارة الخشب والمخلفات النباتية واللجنين والزيوت النباتية والنفايات المنزلية والطحالب، غير أنه يتميز بارتفاع نسب الأكسجين فيه، وهو ما يستدعي إخضاعه لمعالجة مسبقة قبل توظيفه في قطاع الطاقة.

ويتم إنتاج هذا الزيت من الكتلة الحيوية الحديثة عبر تطبيق عمليات حرارية وكيميائية، حيث تبدأ العمليات بنشارة الخشب التي تخضع للتجفيف والطحن متبوعة بعملية التحلل الحراري السريع بغياب الأكسجين، لتتم بعد ذلك عملية تكثيف الأبخرة وتحويلها إلى سائل الزيت الحيوي.

وتعترض الاستخدام المباشر للزيت الحيوي كوقود عدة تحديات أساسية تتمثل في ارتفاع محتواه الأكسجيني، وعدم استقراره الكيميائي، واحتوائه على مركبات مسببة للتآكل، ولهذا يلجأ الباحثون إلى اعتماد تقنية إزالة الأكسجين بالهيدروجين بهدف تحويل تلك المركبات نحو صيغ هيدروكربونية أكثر استقراراً وملاءمة لصناعة الوقود.

وفي السياق ذاته، يكرس فريق البحث العلمي في كلية الكيمياء بجامعة لومونوسوف موسكو الحكومية، برئاسة الباحث ليونيد كوليكوف، جهوده لدراسة مركبات مستخلصة من الزيت الحيوي اللينوسليلوزي مثل الغواياكول والفورفورال، بغية إدراك آليات تحويلها بفاعلية إلى هيدروكربونات تسهم في صناعة وقود الطيران المستدام.

ويعمل الفريق على ابتكار محفزات مبنية على الأطر العطرية المسامية، وهي مواد بوليمرية تتمتع بمساحات سطحية واسعة واستقرار كيميائي عالٍ، مع إمكانية تعديل هياكلها لتتطابق مع متطلبات تفاعلات كيميائية معينة، الأمر الذي قد يعزز كفاءة تحويل عناصر الزيت الحيوي إلى مركبات هيدروكربونية ملائمة لإنتاج الوقود.

وتتجلى القيمة العلمية لهذه الأبحاث في إمكانية توظيف موارد الكتلة الحيوية، وخاصة النفايات الزراعية والخشبية، لتوليد مواد قادرة على التعويض الجزئي عن الوقود الأحفوري، بينما يبقى الارتقاء بهذه التقنيات نحو الاستخدام الصناعي رهناً بمزيد من التطوير والاختبارات الميدانية.