Les spécialistes de l'A.N. Frumkin l'Institut de Chimie Physique et l'Electrochimie (de l'Académie russe des Sciences) ont pour la première fois prouvé que la radiolyse [1] à haute température permet d'obtenir un carburant liquide de qualité à partir de la sciure de bois. Les chercheurs annoncent que le liquide obtenu à partir de la sciure de bouleau correspond aux exigences de la composition fractionnaire du carburant de moteur et son niveau d'octane n'est pas inférieur à 90.
La lignine [2] et la cellulose [3], les composants principaux du bois de construction, ont servi de matières de support pour obtenir le carburant liquide. En réalité, le processus pour obtenir le carburant liquide comporte deux étapes. D'abord, la distillation du bois est accomplie en milieu anaérobie [4]. Le faisceau électronique chauffe la sciure de bois séchée jusqu'à la température de 400-450°C dans le méthane ou dans un mélange de butane et de propane. La lignine et la cellulose se décomposent sous l'influence de l'énergie de radiation ionisante. Les vapeurs issues de cette radiolyse sont refroidies et condensées dans un réfrigérateur à eau à 15°C.
Des produits secs de distillation, selon l'espèce de bois, contiennent de quelques pour cent jusqu'à un quart des composants aromatiques formés au cours de la décomposition de la lignine et des produits de la radiolyse de la cellulose : des furanes [5], des aldéhydes [6], et des acides carboxyliques [7]. La composition du mélange obtenu dépend du type de bois, par exemple, quand la sciure de pin est utilisée, la fraction de masse de toluène [8] peut atteindre 10 pour cent. Cependant, ce mélange est instable et il est nécessaire de le transformer en composés de carburant stables. Le méthane ou l'atmosphère de butane-propane sont exigés pour la stabilisation. Dans cette atmosphère, les produits de distillation se changent en alcanes [9] cycliques et acycliques, des dérivées de tetrahydrofurane, alcools aliphatique [10] et des oxydes d'alkyles [11]. La production de composants liquides de carburant peut être régulée en changeant des conditions de distillation sèches ou en faisant varier la proportion de vapeur/mélange de gaz à l'étape de stabilisation. Les chercheurs annoncent que le carburant automobile, aéronautique et le fioul peuvent être obtenus ainsi.
La radiolyse réalisée dans les conditions atmosphériques permet d'obtenir jusqu'à 15 kg/kilowattheure de liquides organiques à partir du pin, du sapin, du bouleau et du tremble. Le rendement de produit utile atteint 55-65% de la masse en bois initiale. Le deuxième avantage significatif est qu'il n'y a pas formation d'eau sous radiolyse.
Les chercheurs soulignent que leur méthode est universelle. Elle permet d'obtenir du carburant à partir de pratiquement n'importe quelle matière première riche en composés organiques non saturés.