Na rozdrożu biopaliwa szukają nowej drogi naprzód

Próbując wytyczyć drogę naprzód dla nękanego przemysłem biopaliw, grupa badaczy z Lawrence Berkeley National Laboratory i University of California w Berkeley wymyśliła to, co określają jako nowatorska metoda produkcji odnawialnego paliwa do silników odrzutowych . Wykorzystanie trzciny cukrowej i odpadów z trzciny cukrowej zwanych bagassą, nowy proces (opisany w artykule w najnowszym numerze Materiały Narodowej Akademii Nauk ) mogłoby umożliwić zielonym rafineriom wypuszczanie szeregu produktów, w tym biopaliwa lotniczego i samochodowych olejów bazowych smarów.



Producenci biofoelów potrzebują nowych technologii do przekształcania trzciny cukrowej w produkty opłacalne komercyjnie.

Badania pojawiają się w czasie, gdy biopaliwa znalazły się na rozdrożu. Zmniejszenie funduszy rządowych, rozczarowanie inwestorów, niskie ceny ropy naftowej i obawy związane z utratą gruntów uprawnych pod uprawę kukurydzy i trzciny cukrowej na biomasę spowodowały, że branża znalazła się w martwym punkcie. Chociaż produkcja paliw odnawialnych w Stanach Zjednoczonych podwoiła się w latach 2007–2013, zużycie biopaliw jako procent całości paliw transportowych prawie nie zmieniło się. I chociaż większość głównych linii lotniczych posiada na pewnym etapie programy dotyczące biopaliw, lotnictwo – które wymaga bardzo energochłonnego, beztlenowego paliwa – okazało się szczególnie trudnym obszarem do penetracji.





W rezultacie zakwestionowano przyszłość normy dotyczącej paliw odnawialnych, wydanej w 2005 r. i rozszerzonej na mocy ustawy o niezależności i bezpieczeństwie energetycznym (EISA) z 2007 r.

Obecne biopaliwa pierwszej generacji wykorzystują głównie rośliny spożywcze jako surowiec i są albo drogie, albo mają niewielką poprawę [gazu cieplarnianego] w porównaniu z paliwami ropopochodnymi, podsumowano raport wydany w kwietniu autorstwa Columbia Center on Global Energy Policy, autorstwa Jamesa Stocka, profesora ekonomii politycznej w Harvard’s Kennedy School i byłego członka President’s Council of Economic Advisers. Rozwój i komercjalizacja biopaliw drugiej generacji o niskiej emisji gazów cieplarnianych — kluczowe dla ostatecznego sukcesu programu — nie spełniły bardzo ambitnych celów określonych w EISA.

Aby osiągnąć te cele i odmłodzić przemysł biopaliw, naukowcy ponownie analizują naukę pozyskiwania paliwa z biomasy, poszukując bardziej wydajnych technik, które wykorzystują rośliny niespożywcze, te uprawiane na marginalnych gruntach i produkty uboczne odpadów, takie jak bagassa. Główną barierą jest obróbka wstępna — rozbijanie ścian komórkowych w celu uwolnienia cukru, który następnie może być fermentowany i przekształcany w paliwo.



ma działanie przeciwzapalne bengay

Badanie Berkeley, przeprowadzone w ramach publiczno-prywatnego partnerstwa badawczego o nazwie Instytut Biologii Energii (EBI), koncentruje się na ketonach, związkach organicznych pochodzących z biomasy, które można ulepszać i przetwarzać w celu wytworzenia energetycznie gęstych związków odpowiednich do produkcji paliw do silników odrzutowych lub olejów bazowych do smarów samochodowych. Alexis Bell, jeden z głównych autorów artykułu, opisuje go jako pierwszy proces tworzenia biopaliw, które mogą zasilać istniejące silniki odrzutowe bez modyfikacji. Zaprojektowany do produkcji trzciny cukrowej w Brazylii, proces może być przystosowany do wykorzystania upraw uprawianych na gruntach marginalnych (w ten sposób rezerwując bardziej produktywne grunty pod uprawy spożywcze) oraz do wykorzystania bagassy. Po niewielkich modyfikacjach można go również dostosować do produkcji odnawialnego oleju napędowego, jeśli przyszłe przepisy będą to wspierać, mówi Amit Gokhale, inny z głównych autorów.

Biorafinerie trzciny cukrowej produkują dziś etanol, cukier i energię elektryczną, zauważa Gokhale. Rozszerzenie listy produktów o paliwa lotnicze, oleje bazowe smarów i biodiesel mogłoby umożliwić operatorom lepsze zarządzanie ryzykiem rynkowym/cenowym.

To godny pochwały cel, ale wdrażanie nowych technik na skalę komercyjną pozostaje poważnym wyzwaniem — jak przyznają naukowcy z Berkeley. Ceny biopaliw prawdopodobnie pozostaną wyższe niż ceny paliw kopalnych w dającej się przewidzieć przyszłości, mówi Bell. Obniżenie tych cen będzie wymagało przesunięcia się w górę łańcucha produkcyjnego i znalezienia nowych, silniejszych drobnoustrojów, które mogą usprawnić proces przekształcania biomasy w paliwo. Michelle O’Malley, która kieruje biotechnologiczna grupa badawcza na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara , pracuje nad połączeniem drobnoustrojów zebranych w naturze – głównie w jelitach zwierząt – w zaprojektowane społeczności, które mogą przekształcać biomasę bezpośrednio w paliwo, przeskakując etap obróbki wstępnej, aby zaoszczędzić czas i koszty.

Staramy się budować syntetyczne partnerstwa, aby robić rzeczy, których żaden z pojedynczych drobnoustrojów nie byłby w stanie zrobić samodzielnie, mówi O'Malley. Chodzi o konsolidację całego procesu, od surowej biomasy po produkty o wartości dodanej. To jest to, co do tej pory zabraniało ekonomicznej produkcji biopaliw.



Jak mówi, rezultatem byłby scenariusz zmieniający grę.

Zmiana gry dotyczącej biopaliw prawdopodobnie zajmie lata, ponieważ etanole pierwszej generacji ustępują miejsca zaawansowanym biopaliwom wytwarzanym w bardziej wydajnych procesach przy użyciu silniejszych środków mikrobiologicznych i katalizatorów. Tak naprawdę chodzi o posiadanie cierpliwości i wytrwałości, aby stanąć w nowej branży, mówi Jonathan Male, który kieruje Biuro Technologii Bioenergetycznych Departamentu Energii USA . Kiedy zaczynasz zwiększać skalę, poziom złożoności dramatycznie wzrasta, podobnie jak ryzyko.

Magic the gromadzenia kolekcjonerskie gry karciane
ukryć

Rzeczywiste Technologie.

Kategoria

Bez Kategorii

Technologia

Biotechnologia

Polityka Techniczna

Zmiana Klimatu

Ludzie I Technologia

Dolina Krzemowa

Przetwarzanie Danych

Magazyn Mit News

Sztuczna Inteligencja

Przestrzeń

Inteligentne Miasta

Blockchain

Historia Funkcji

Profil Absolwenta

Połączenie Absolwentów

Funkcja Wiadomości Mit

1865

Mój Widok

77 Msza Św

Poznaj Autora

Profile W Hojności

Widziany Na Kampusie

Listy Absolwentów

Aktualności

Wybory 2020

Z Indeksem

Pod Kopułą

Magazyn Informacyjny Mit

Wąż Pożarowy

Nieskończone Historie

Projekt Technologii Pandemicznej

Od Prezydenta

Przykrywka

Galeria Zdjęć

Zalecane