Ученые выяснили, как удешевить высокооктановый бензин

Москва. Химики из Самары и ряда зарубежных стран создали новый материал, который может значительно удешевить производство бензина. Одновременно он позволит улучшить качество топлива.

"Мы даем список важных для промышленности веществ, которые еще не существуют, но могут быть получены в ближайшем будущем. Благодаря помощи РНФ, у нас появился реальный шанс развить в Самаре технологии дизайна и изготовления новых материалов для энергоэффективного сорбционного разделения нефти и газов", – пояснил материаловед из Самарского университета Евгений Александров.

Металл-органические каркасы (МОК) представляют сложные полимерные материалы, похожие по структуре на пчелиные соты и обладающие очень высокой пористостью и прочностью. МОК используются для создания фильтров, способных улавливать углекислоту или водород и удерживать в себе огромные количества этих газов.

Размеры сот в подобных структурах могут сильно меняться, если эти каркасы сжимаются или растягиваются, или же при изменениях в температуре и давлении окружающей среды, что заметным образом поменяет то, какие молекулы и атомы они могут поглощать и удерживать в себе.

Александров и его коллеги из США, Саудовской Аравии, Китая и Италии задумались о том, можно ли использовать МОК для решения обратных задач – "вылавливания" только нужных молекул из смеси большого числа похожих соединений.

Ярким примером подобных жидкостей является нефть. Она содержит десятки молекул углеводородов, разделение которых – дорогая и нетривиальная задача. Ее решают при помощи так называемой ректификации – нагрева нефти, ее испарения и разделения по слоям в специальных башнях, на работу которых уходит огромное количества тепла и энергии.

Как показали опыты Александрова и его единомышленников, часть или фактически весь этот процесс можно обойти, используя МОК, собранные из атомов циркония и одиночных звеньев определенных полимеров.

К примеру, пористые структуры на их основе могут очень избирательно поглощать гексан – один из нежелательных компонентов бензина, заметно понижающий октановое число, сообщает РИА Наука.

Эффективность работы МОК в данном случае, по словам химиков, почти в два раза превосходит КПД работы современных технологий очистки бензина от гексана. При этом созданные ими наночастицы не поглощают полезные "версии" этого углеводорода, имеющие другую структуру. Это позволяет использовать их для производства высокооктанового бензина, насыщенного изомерами гексана.

Аналогичным образом, как показывают расчеты химиков, можно создать и другие каркасы, которые будут удалять "нужные" или "ненужные" вещества из нефти, не требуя ее нагрева или других дорогостоящих действий.