Un team di ricerca tedesco-cinese ha trovato una nuova via sintetica per produrre biocarburante dalla biomassa. I chimici hanno convertito la sostanza 5-idrossimetilfurfurale (HMF) prodotta dalla biomassa in 2, 5-dimetilfurano (DMF), che potrebbe essere adatto come biocarburante. Rispetto ai metodi precedenti, hanno ottenuto una resa e una selettività più elevate in condizioni di reazione più blande.

Il team guidato dal Dr. Baoxiang Peng e dal Professor Martin Muhler del Laboratorio di Chimica Industriale della Ruhr-Universität Bochum (RUB) e il gruppo guidato dal Professor Christof Hättig della RUB Chair for Theoretical Chemistry hanno descritto il metodo insieme ai colleghi di Changzhou, Cina, nel diario Angewandte Chemie . La versione finale dell'articolo è online dal 22 gennaio 2021.

Carburante migliore dell'etanolo

"Il DMF sarebbe adatto come biocarburante, poiché ha un numero di ottano più alto dell'etanolo, una migliore intensità energetica e un punto di ebollizione ideale da 92 a 94 gradi Celsius, " spiega Baoxiang Peng. Sebbene la conversione da HMF a DMF sia stata oggetto di intense ricerche, ci sono diversi ostacoli.

La produzione di DMF richiede condizioni di reazione relativamente dure, come l'alta pressione dell'idrogeno, e spesso crea solo una piccola quantità del prodotto desiderato, formando anche sottoprodotti indesiderati. I ricercatori stanno quindi cercando nuovi modi per innescare in modo efficiente la reazione in condizioni più miti. Questo è stato raggiunto nel lavoro attuale.

L'acido formico come chiave del successo

Il team ha effettuato la reazione in presenza di acido formico e idrogeno. Come catalizzatore sono state utilizzate nanoparticelle di palladio. Così facendo, i chimici hanno raggiunto una velocità di reazione cinque volte superiore a quella riportata con i metodi precedenti. L'aggiunta di acido formico, in particolare, svolto un ruolo cruciale nella creazione di condizioni di reazione favorevoli, come dimostrato dai ricercatori nelle loro indagini dettagliate.

Hanno eseguito la reazione con vari additivi e confrontato la resa e la selettività, che erano migliori in presenza di acido formico. La sostanza facilita una via di reazione più rapida e previene anche il verificarsi di reazioni collaterali indesiderate.