Znajdź zawartość

Mimo rozwoju alternatywnych technologii i inwestowania olbrzymich środków w badania, tak naprawdę ropa naftowa wciąż pozostaje surowcem niezastąpionym. Służy bowiem nie tylko jako paliwo, jej pochodne bowiem są nieodzowne przy produkcji lakierów, farb, tworzyw sztucznych, materiałów budowlanych. Ekologiczne biopaliwa nie dają niestety takich możliwości, dostępne technologie są zbyt mało zaawansowane i mało wydajne. Być może sytuacja ulegnie zmianie, w każdym razie zapewniają o tym naukowcy z University of Massachusetts w Amherst. Zapewniają oni, że odkryli sposób wysokowydajnego i taniego wytwarzania cennych surowców chemicznych z bioolejów. Jeśli nowa technologia faktycznie okaże się konkurencyjna ekonomicznie, będzie to przełom. Otworzą się bowiem drzwi do szerszego wykorzystania biomasy: odpadów drzewnych, upraw roślin energetycznych, itd. Szeroko i komercyjnie dostępne oleje pirolityczne są bowiem tańsze od ropy naftowej. Autorzy rozwiązania obiecują nawet, że niepotrzebna będzie budowa nowej infrastruktury fabrycznej, bowiem wytwarzanie produktów (dotychczas) ropopochodnych ze wzbogaconego biooleju będzie możliwe z użyciem dotychczasowych technologii. Technologia, którą opracowali profesor George Huber oraz doktoranci Tushar Vispute, Aimaro Sanno i Huiyan Zhang jest już wdrożona w eksperymentalnej fabryce, na razie produkcja odbywa się w ilościach litrowych, ale technologia jest, według ich zapewnień, łatwo skalowalna i łatwa do komercyjnego wdrożenia. Licencję na nią zakupiła już firma Anellotech Corporation, która pracuje ponadto nad technologiami bezpośredniego przerobu odpadowych materiałów drzewnych na chemikalia. Opracowana technologia opiera się na dwóch zintegrowanych procesach, w pierwszym odbywa się reakcja uwodornienia biooleju, w drugim, dzięki wykorzystaniu zeolitów (rodzaj porowatego minerału) w roli katalizatora następuje konwersja cząstek biomasy w pożądane węglowodory aromatyczne i olefiny. Można w ten sposób uzyskać między innymi etylen, propylen, benzen, toluen, ksylen, które są nieodzowne do wytwarzani na przykład poliuretanu, plastików i innych tworzyw sztucznych. Inną wielką zaletą technologii jest możliwość płynnego dostosowywania procesu produkcji do różnego składu surowców i różnych proporcji produktów końcowych. Pozwoli to na lepszą odpowiedź na aktualne zapotrzebowanie i wykorzystanie rynkowych cen, czyli zarazem lepszą opłacalność produkcji. Rynek chemikaliów ropopochodnych jest szacowany na 400 miliardów dolarów, jest więc o co walczyć.

Przy całej naszej rozwiniętej technologii wciąż wiele możemy się nauczyć, podglądając technologie dawnych kultur. Na przykład: współczesne farby nie mogą się równać z błękitnym barwnikiem dawnych Majów, który nie blaknie przez tysiąclecia. Jaki oni to robili? Niebieska farba, której używali Majowie zdumiewa swoją wytrzymałością. Mimo niesprzyjających warunków, ich malowidła do dziś posiadają piękny, intensywny kolor. Nie zaszkodziła im pogoda, wilgotny klimat dżungli, mikroorganizmy, ani upływ czasu. Nie szkodzi im ani ciepło, ani światło, ani nawet - jak pokazały laboratoryjne badania - żrące chemikalia. A przecież od położenia tej farby minęło ponad półtora tysiąca lat! Który ze współczesnych producentów zagwarantowałby taką trwałość? Na razie nikt, ale może już niedługo... Poszukiwaniem sekretu Majów zajął się Eric Dooryhee z Narodowego Laboratorium Brookhaven (Brookhaven National Laboratory) w Upton wraz z ekipą francuskich fizyków. Zespół ten ma na koncie już wiele podobnych badań: odkrywali skład dawnych, egipskich kosmetyków, sekrety rzymskiego garncarstwa czy malarstwa renesansowego. Tajemnica ich sukcesów to wykorzystanie synchrotronu, który emituje silną wiązkę promieniowania rentgenowskiego. Żmudna analiza sposobu, w jaki badany materiał rozprasza promienie pozwala na ustalenie jego chemicznego składu i wewnętrznej struktury. W ten sposób można zrekonstruować dawne, zapomniane technologie. Wykorzystanie dawnych pomysłów w połączeniu ze współczesną wiedzą pozwala tworzyć nowe materiały, zachowujące pożądane właściwości. Sami badacze nazywają takie materiały „archeomimetycznymi", ponieważ imitują wyroby dawnych epok. Błękitny barwnik był poświęcony bogu Chacowi, malowano nim poświęcane mu ofiary, w tym ludzi. Badania misy, którą odkryto w świętej studni stolicy Majów, Chichen Itza, pozwoliły zidentyfikować jego składniki - uważane za święte - oraz proces, jaki pozwalał farbie stać się tak odporną. Aby wytworzyć błękitny pigment, palono kadzidła z żywicy drzewnej. Na ogniu gotowano następnie miksturę, w której skład wchodziły liście indygowca barwierskiego (Indigofera tinctoria L.), krzewu używanego powszechnie w wielu regionach świata oraz minerał (glinę) o nazwie pałygorskit. Naukowcom udało się też zrozumieć, skąd brała się ta wyjątkowa trwałość farby Majów. Podczas ogrzewania roślinny barwnik wypełniał pory gliniastego minerału, szczelnie je zatykając. Otaczająca cząstki barwnika glina chroniła je przed wpływem środowiska. Nie mając dostępu do samych cząsteczek, żadne procesy chemiczne nie mogły spowodować ich płowienia, czy niszczenia. Farba, która samodzielnie szybko blakła by i żółkła, chroniona przez cząsteczki minerału może zachować intensywny kolor przez stulecia i tysiąclecia. Zespół badawczy znalazł też współczesny, dobry zamiennik dla pałygorskitu: zeolit, popularny minerał, stosowany przy wytwarzaniu cementu, papieru, detergentów, żwirku dla zwierząt a nawet jako dodatek do pasz i suplementów diety. Eric Dooryhee chce wykorzystać zrekonstruowaną technologię do renowacji zabytkowych fresków, ale wynalazek Majów może mieć wiele innych przemysłowych zastosowań, jak choćby wytwarzanie kolorowego cementu.