211service.com
Paliwo lotnicze z roślin
Naukowcy ze start-upu w Kolorado zamienili resztki roślinne w paliwo do silników odrzutowych, co jest ważnym dowodem na to, że wysokoenergetyczne paliwa można wydajnie wytwarzać z odnawialnej i obfitej biomasy.
Gorący strzał węglowodorowy: Peter Meinhold jest dyrektorem ds. badań w Gevo, firmie, która potrafi zamieniać łodygi roślin i wióry drzewne w wysokoenergetyczny węglowodór znajdujący się w benzynie i paliwie do silników odrzutowych.
Firma Gevo zaprojektowała drożdże, które pomagają przekształcić celulozę znajdującą się w zrębkach drzewnych i łodygach roślin w butanol, składnik benzyny. Naukowcy mogą następnie zmodyfikować butanol w paliwo do silników odrzutowych.
Butanol ma o 30 procent więcej energii niż taka sama ilość konwencjonalnego biopaliwa, takiego jak etanol. W związku z tym apelem takie firmy jak Cobalt Biofuels, Gevo i DuPont opracowują sposoby taniej i wydajnej produkcji butanolu ze źródeł odnawialnych. Jedna metoda zaczyna się od cukrów w skrobi kukurydzianej i trzciny cukrowej. Innym sposobem na to jest celuloza znajdująca się w łodygach roślin i zrębkach drzewnych. Łatwiej było zaprojektować drożdże i bakterie do fermentacji cukrów na bazie skrobi do butanolu, ale obfitość naturalnej celulozy sprawia, że jest to lepszy surowiec do produkcji biopaliw, mówi Mike Cleary, dyrektor Narodowego Centrum Bioenergii w Narodowym Laboratorium Energii Odnawialnej .
Celuloza jest największym źródłem cukrów na świecie, mówi Cleary. Trudność polega na tym, że trudniej jest uzyskać celulozę i te cukry niż cukry z ziaren kukurydzy.
Aby zrobić biopaliwo, bakterie lub drożdże trawią skrobię roślinną na cukry, które są następnie fermentowane. W 2005 roku, kiedy firma Gevo wypuściła na rynek, ogłosiła, że stworzyła wysoce wydajną metodę przekształcania cukrów kukurydzianych w butanol poprzez zmianę ścieżek enzymatycznych w drożdżach. Teraz naukowcy wprowadzili swoją ścieżkę fermentacji butanolu do drożdży, które zostały dostosowane do pracy na mieszanej zawiesinie cukru utworzonej z celulozy w łodygach roślin.
Ponieważ zawiera więcej energii niż biopaliwa pierwszej generacji, takie jak etanol, butanol spala się wydajniej – innymi słowy, może dostarczyć więcej mil na galon. Kolejna zaleta: chociaż etanol można mieszać z benzyną w ograniczonych ilościach, nie ma odpowiedniego limitu dla butanolu, ponieważ jest on już kluczowym składnikiem benzyny. Struktura molekularna butanolu pozwala na łatwe przekształcenie go w produkty chemiczne, które rafinerie wytwarzają z paliw naftowych. A butanol może być łatwiejszy w użyciu i transporcie niż etanol – nie absorbuje wody jak etanol, co ułatwia transport rurociągami.
Chcieliśmy fundamentalnie zmienić sposób wytwarzania biopaliw i rodzaj biopaliw, które moglibyśmy wytwarzać, mówi Peter Meinhold, współzałożyciel i dyrektor ds. badań w Gevo. Chcieliśmy opracować biopaliwo typu drop-in – coś, z czego można by korzystać bezpośrednio, bez konieczności zmiany zaopatrzenia w benzynę i infrastruktury benzynowej.
Gevo opracowało również unikalną technologię separacji w celu zwiększenia wydajności procesu produkcyjnego, dzięki której wariant butanolu znany jest jako izobutanol. Wydobycie biopaliwa z fermentacyjnej zawiesiny cukrów i drobnoustrojów, zanim stanie się toksyczne dla organizmów, jest wyzwaniem. Technologia Gevo szybko zbiera izobutanol w trakcie jego produkcji, umożliwiając wytwarzanie go w dużych ilościach.
Ale technologia Gevo nie została jeszcze zademonstrowana na skalę komercyjną. Oznacza to, że okaże się, czy produkt Gevo może wejść na rynek po kosztach konkurencyjnych w stosunku do etanolu i benzyny.
Założona przez profesora Caltech Frances Arnold, Meinhold i innych, Gevo jest wspierana przez takich inwestorów jak Khosla Ventures. Komercjalizując swoją technologię, Gevo będzie musiało konkurować z takimi firmami jak LS9, która opracowuje sposób wytwarzania oleju napędowego z celulozy w jednoetapowym procesie. Ponadto DuPont i BP nawiązały współpracę, aby opracować własne organizmy do produkcji butanolu z różnych źródeł cukru.