211service.com
Nové biopalivo: propan
Výzkumníci z MIT tvrdí, že vyvinuli účinný chemický proces výroby propanu z kukuřice nebo cukrové třtiny. Tento týden začleňují startup pro komercializaci procesu biopropanu, který, jak doufají, najde místo na stávajícím trhu s palivem v USA v hodnotě 21 miliard dolarů.
Alternativa biopaliva: Výzkumníci MIT vyvíjejí účinný proces výroby propanu z kukuřice nebo cukrové třtiny.
Zatímco velká část pozornosti na biopaliva se soustředila na etanol, proces vyvinutý výzkumníky z MIT produkuje propan, říká Andrew Peterson , jeden z postgraduálních studentů, kteří předvedli reakce. Propan se ve Spojených státech používá pro vytápění obytných domů a některé průmyslové procesy a v omezené míře jako kapalné dopravní palivo. Vyrábíme demonstrované palivo, pro které již existuje trh a infrastruktura, říká Peterson, který pracuje v laboratoři profesora chemického inženýrství. Jeffersonův tester a založil startup C3 BioEnergy se sídlem v Cambridge, MA, aby komercializoval technologii.
Propan, který se v současné době vyrábí z ropy, má vyšší energetickou hustotu než etanol, a přestože se často používá v plynné formě, jde o nejčistěji spalující kapalné palivo.
Proces C3 BioEnergy závisí na superkritické vodě – vodě o velmi vysoké teplotě a tlaku – což usnadňuje reakce, které mění biologickou sloučeninu na propan. Peterson by výchozí sloučeninu neprozradil, ale říká, že jde o produkt fermentace cukrů nalezených v kukuřici nebo cukrové třtině. Reakce je poháněna teplem, nevyžaduje žádné katalyzátory. Při superkritické teplotě a tlaku, říká Peterson, voda dělá bizarní věci. Stává se jako nepolární rozpouštědlo a mísí se s organickými sloučeninami. Jakmile reakce proběhne, je roztok udržován pod vysokým tlakem a ochlazen na teplotu místnosti, takže propan vystupuje z roztoku a vyplavuje se na hladinu. Ukázali jsme, že umíme vyrobit propan, říká Peterson. Nyní se snažíme optimalizovat rychlost reakce a dostat ji do škálovatelné fáze.
Peterson říká, že přeměna biopropanu má dobrou energetickou bilanci: během výroby není třeba spálit mnoho fosilních paliv. Reakce nevyžaduje vložení velkého množství energie, protože teplo, které je klíčové pro přeměnu biopropanu, lze získat zpět pomocí výměníku tepla, zařízení, které přenáší teplo dovnitř a ven z tekutiny.
Všechny reakce biopaliv zahrnují odstranění kyslíku z výchozí sloučeniny, říká Jiří Huber , odborný asistent chemického inženýrství na University of Massachusetts v Amherstu. Existuje řada strategií, jak toho dosáhnout, včetně reakcí, které se spoléhají na biologické katalyzátory. Ale, říká Huber, superkritické tekutiny jsou velmi slibným způsobem výroby biopaliv. Můžete to udělat ve velmi malém reaktoru ve velmi krátkém čase, takže to můžete udělat velmi ekonomicky.
Jiné akademické laboratoře vyvíjejí procesy, které využívají k výrobě biopaliv kapaliny o vysoké teplotě a vysokém tlaku. Douglas Elliott , v Pacific Northwest National Laboratory, v Richlandu, WA, používá téměř superkritické podmínky v kombinaci s katalyzátorem k čištění odpadních vod a nezpracované biomasy. Za těchto podmínek lze organické sloučeniny přeměnit na směs metanu (hlavní složka zemního plynu) a oxidu uhličitého. Prošli jsme celou cestu od malodávkových reaktorů k úpravě několika galonů odpadní vody za hodinu, říká Elliott, který spolupracuje se společností na komercializaci technologie pro úpravu vody. Stále jsme v laboratoři s biomasou.
Huber a Elliott říkají, že proces MIT biopropanu je nový. Nikdy jsem neviděl nikoho vyrábět propan s nadkritickými tekutinami, říká Huber.
V některých zemích, včetně Austrálie, je propan více široce používán jako dopravní palivo. Ve Spojených státech byste pro jeho použití museli upravit motory, říká Huber. Biopropan by se dal použít tam, kde už propan používáme.