Международная исследовательская группа представила новую разработку в области устойчивой авиации – высокоэффективное жидкое топливо, полученное из возобновляемого растительного сырья. В условиях глобального энергетического дефицита и растущих экологических проблем поиск альтернатив ископаемому топливу становится одной из ключевых научных задач. Новое исследование, опубликованное в журнале Renewable Energy, предлагает перспективное решение для авиационной отрасли, которая остро нуждается в «зеленых» технологиях для снижения своего углеродного следа. Основой для синтеза нового топлива послужил β-пинен – основной компонент скипидара, который в свою очередь получают из смолы хвойных деревьев и отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Это делает сырьевую базу для производства не только возобновляемой, но и широко доступной.
В ходе работы ученые из Китая, Саудовской Аравии, Египта и Великобритании разработали многостадийный химический процесс. Сначала β-пинен был окислен до промежуточного соединения нопинона. Затем последовала реакция альдольной конденсации с различными альдегидами, которые также могут быть получены из биомассы. Этот этап позволил создать молекулы-предшественники с необходимой структурой. Финальной стадией стала каталитическая гидродеоксигенация, в процессе которой из молекул удалялся кислород для получения чистого углеводородного топлива, готового к использованию. Команда исследователей оптимизировала условия реакции, включая тип катализатора и температуру, чтобы добиться максимальной эффективности процесса.
Конечный продукт превзошел по ключевым показателям традиционное авиационное топливо на основе нефти, такое как РП-3. Плотность синтезированного биотоплива составила 0,864–0,878 г/см³, что значительно выше, чем у стандартного авиакеросина. Более высокая плотность означает, что в тот же объем топливного бака можно поместить больше энергии, что потенциально увеличивает дальность полета воздушного судна. Теплота сгорания нового топлива также оказалась выше – в диапазоне 45,42–46,67 МДж/кг. Кроме того, полученное вещество продемонстрировало превосходные низкотемпературные свойства: температура замерзания варьировалась от –22,8 °C до –65,1 °C. Это критически важный параметр для обеспечения стабильной работы двигателей на больших высотах, где температура воздуха может опускаться до экстремально низких значений. Таким образом, исследование не просто предлагает еще один вариант биотоплива, а открывает путь к созданию высокоэффективных топливных смесей, которые могут улучшить эксплуатационные характеристики самолетов. Эта работа закладывает научную основу для комплексного использования лесных ресурсов и устойчивого развития «зеленой» авиации.
