Американские исследователи разработали метод компьютерного скрининга, определяющего материалы, потенциально способные улучшить процесс производства биотоплива.
Команда исследователей университета Миннесоты совместно с Аргоннской национальной лабораторией провела ряд исследований, которые могут привести повышению эффективности производства биотоплива. Учёные предлагают использовать алюмосиликаты зеолиты, которые могут служить как молекулярное сито, фильтрующее химические компоненты, а также использоваться в качестве катализатора химических реакций. На сегодняшний день известно более 200 различных зеолитов.
Основной целью исследований является определение зеолита, который будет наиболее эффективным. Для этого был создан виртуальный мир, в котором определялась производительность зеолитов в рамках конкретной области применения.
Профессор химии университета Миннесоты, Илья Сипман заявил, что использование суперкомпьютера Аргоннской лаборатории позволило заменить десятилетия лабораторных исследований одним днём компьютерной симуляции. Использовав 800000 процессоров, учёные определили ряд зеолитов, способных решить две комплексные проблемы.
Первая из них связана с многоэтапным процессом очищения биотоплива, одним из финальных этапов которого является разделение этанола и воды. Было найдено несколько кварцевых зеолитов, способных на молекулярном уровне аккумулировать этанол и отторгать водород. Один из этих минералов оказался настолько эффективным, что может превратить многоступенчатый процесс разделения воды и этанола в одноэтапный метод адсорбции.
Вместе с тем, команда исследователей сконцентрировалась на модернизации углеводородных соединений в высококачественное дизельное топливо и смазочные материалы. Для этого была определена структура зеолитов, улучшающая процесс депарафинизации, что повышает вязкость и чистоту смазочных материалов.
Майкл Дим, глава департамента биоинженерии университета Райс, г.Хьюстон, заявил что поиск подобных сорбентов и катализаторов имеет первостепенное значение в их работе, но основные проблемы в исследованиях уже преодолены.
