FI EN

Forskare undersöker metoder för att förädla träbaserad bioolja till drivmedel

4.04.14

Träbaserad bioolja har visat sig vara ett lovande material för produktionen av biobränsle. Bioolja är ett viktigt bränsle eftersom det är kolsnålt och det ger mindre svavel- och kvävedioxider vid förbränning. Trots detta finns det utmaningar som måste lösas, men det kräver gedigen kunskap om den kemiska sammansättningen hos biooljor. Ny forskning har visat att högupplösande masspektrometri är ett effektivt sätt att analysera den kemiska sammansättningen. Forskningen har finansierats av Finlands Akademi.

Biooljor har vissa krångliga egenskaper, såsom hög surhetsgrad och hög vattenhalt, som begränsar storskalig användning som drivmedel eller som råmaterial inom kemiindustrin. Man vet överlag ganska lite om biooljans kemiska sammansättning och forskare har hittills identifierat endast en bråkdel av dess kemiska komponenter.

”Med djupa kunskaper om den kemiska sammansättningen kunde man lättare raffinera biooljor till olika slutprodukter av en högre förädlingsgrad. De analysmetoder som används i traditionell oljeraffinering kan inte användas för att analysera biooljor, eftersom de har helt annorlunda kemiska egenskaper. Det finns alltså ett stort behov av nya analysmetoder”, berättar forskningsprojektets ledare, professor Janne Jänis från kemiska institutionen vid Östra Finlands universitet.

Bioolja kan framställas genom pyrolys, dvs. genom kraftig upphettning av biomassa i frånvaro av syre. Forskarna vid Östra Finlands universitet har undersökt biooljor som tillverkats av bl.a. tall, björk och vide.

”De oljor som fås genom pyrolys är kemiskt mycket komplexa vätskor. Det finns många faktorer som inverkar på den kemiska sammansättningen: det träslag som valts som råmaterial, temperaturen vid pyrolysen och den tid som hela processen tar”, säger Jänis.

Bark kan bli läkemedel

”Våra resultat visar att högupplösande FT-ICR-masspektrometri (Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry) är en mycket användbar metod för att känna igen extraktämnen i trä, såsom fett- och hartssyror och nedbrytningsprodukter av sockerföreningar och lignin. Det är mycket svårt att identifiera dessa ämnen med traditionella analysmetoder. Till exempel extraktämnen i björkbark, näver och det yttre trälagret, kan användas bl.a. som råmaterial inom teknisk kemi, som läkemedel och inom kosmetikindustrin”, konstaterar Jänis.

Bioolja konkurrerar med fossila bränslen

Enligt professor Jänis kan pyrolysoljorna i framtiden vidareförädlas med hjälp av katalysatorer, ämnen som påskyndar den kemiska reaktionen. Man måste dock känna till biooljornas kemiska sammansättning för att kunna finna lämpliga katalysatorer och utveckla rätta processförhållanden och tekniker.

”Högupplösande FT-ICR-masspektrometri är en metod för att snabbt producera data om tusentals olika komponenter i pyrolysoljorna samt om hur de eventuellt förändras vid förädling.”

I framtiden kommer pyrolysoljor att tävla om en plats på energimarknaden särskilt med lätt och tung brännolja.

”Pyrolysoljor kan innehålla små mängder av polyaromatiska kolväten, s.k. PAH-föreningar. För att kunna planera vidareförädlingen och användningen av oljorna måste man känna till mängden och den kemiska strukturen av dessa föreningar”, säger Jänis.

Det krävs oftast fler än bara en metod för att heltäckande analysera komplexa föreningar såsom biooljor. Professor Jänis forskargrupp experimentar därför också med att använda spektrometri för jonrörlighet och tvådimensionell gaskromatografi.

”Tillsammans med högupplösande FT-ICR-masspektrometri torde dessa metoder ge en mycket genomgripande bild av biooljors kemiska sammansättning.”

Mer information

professor Janne Jänis
Östra Finlands universitet, institutionen för kemi
tfn 050 460 1057
janne.janis(at)uef.fi


Finlands Akademi, kommunikationen
informatör Risto Alatarvas
tfn 0295 335 007
fornamn.efternamn(at)aka.fi

 

  • FINLANDS AKADEMI
  • Hagnäskajen 6
  • PB 131
  • 00531 Helsingfors
Följ oss:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VÄXEL 0295 335 000
REGISTRATORS-
KONTOR
0295 335 049
FAX 0295 335 299
   
E-POST fornamn.efternamn@aka.fi
ÖPPETTIDER mån–fre 8.00–16.15
   
SÖK MEDARBETARE »
KONTAKTINFORMATION & FAKTURERING»
FRÅGA OCH TYCK TILL »