Биотопливо за полтора часа: как томские ученые подстегнули энергетику

Междисциплинарная команда ученых из Томского политехнического университета при поддержке программы Минобрнауки Приоритет-2030 создала уникальный наномембранный реактор для производства биотоплива.

Этот реактор прочнее и устойчивее к агрессивным химическим веществам, чем аналоги, благодаря специальному составу деталей. Метод электроформования позволяет «программировать» характеристики реактора, что, по расчетам ученых, сокращает время производства биотоплива в два раза.

Детали реактора и способ их изготовления запатентованы.

Сердце реактора — это полупроницаемая мембрана из российского полимера, который устойчив к маслам, кислотам и щелочам. Особая структура пор улучшает процессы разделения и фильтрации при производстве топлива, — объясняет Евгений Больбасов, научный сотрудник НОЦ им. Б.П. Вейнберга.

Ученые использовали метод многоканального электроформования, чтобы создать мембраны размером 300×400 мм с толщиной стенки до 300 микрометров и диаметром волокон до 1,55 микрометра. Это обеспечивает высокую эффективность мембраны. Параметры процесса можно регулировать в реальном времени, что позволяет точно настраивать пористость и толщину мембраны.

Эксперименты показали, что биотопливо, произведенное в этом реакторе, соответствует всем стандартам ГОСТ Р 53605-2009. Его можно использовать в дизельных двигателях.

Рынок биотоплива растет, так как мир переходит на возобновляемые источники энергии. Наномембранные реакторы станут ключевым элементом в этой отрасли. В будущем их можно будет использовать для переработки органических отходов в биотопливо, сократив время производства до 1,5 часа вместо трех», — добавляет магистрантка ТПУ Владлена Чоботова.

Реактор выдерживает температуры до 150–170 °C и может быть модифицирован для различных процессов, таких как гидрирование, очистка воды или производство фармацевтических растворов. Добавление наночастиц (оксидов металлов, углеродных нанотрубок) улучшает свойства мембран.

В будущем ученые планируют масштабировать технологию для промышленного использования.

Кто работал над проектом:

• Лаборатория тепломассопереноса.
• Научно-образовательный центр Б.П. Вейнберга.
• Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий ТПУ.
• Центр аддитивных технологий общего доступа ПИШ ТПУ.

Ранее мы опубликовали 10 биотехнологических инноваций, актуальных в 2025 году.

Иллюстрация: нейросеть.

06.02.2025