211service.com
Ar celiuliozės etanolis pakils?
Celiuliozės etanolis – kuras, gaminamas iš augalų stiebų ir stiebų (o ne tik iš cukraus ir krakmolo, kaip iš kukurūzų etanolio), pradeda įsitvirtinti JAV. Šį mėnesį „Celunol“, įsikūrusi Kembridže, MA, įsilaužė į etanolio gamyklą Luizianoje, kuri nuo 2008 m. kasmet galės pagaminti 1,4 mln. galonų degalų. Kitos įmonės taip pat juda į priekį, planuodamos statyti gamyklas.
Alkoholinis kuras: „Celunol“, įsikūrusi Kembridže, MA, išbando savo celiuliozės ir etanolio procesą šioje bandomojo masto gamykloje, kuri biomasę, pvz., žolę, paverčia etanoliu. Biomasė saugoma ir tvarkoma dešinėje esančiame pastate. Iš ten jis tiekiamas į keturias centre esančias juodas talpyklas, kuriose yra fermentų, skaidančių celiuliozę ir kitus sudėtingus angliavandenius, kad susidarytų paprastas cukrus, kurį galima fermentuoti žemiau esančiame alaus bakelyje. Ten gaminamas skystis turi tokią pat alkoholio koncentraciją kaip alus. Tada alus distiliuojamas aukštoje kolonoje kairėje nuo centro, o po to laikomas etanolio talpyklose kairėje. Celunol šį mėnesį pradėjo statyti daug didesnę celiuliozės ir etanolio gamyklą.
Tačiau pramonės ir aplinkosaugos grupių ekspertai teigia, kad be paskolų garantijų ir kitų paskatų besikuriančiai pramonei nepavyks išbristi iš dabartinio demonstravimo etapo, kad būtų galima pagaminti komercinio masto etanolio kiekius. Be to, gali būti neįmanoma pasiekti ambicingo prezidento Busho tikslo iki 2017 m. per metus pagaminti 35 milijardus galonų atsinaujinančio kuro.
Multimedija
Peržiūrėkite Celunol proceso skaidrių demonstraciją.
Celiuliozės etanolis yra patrauklus, nes žaliava, kurią sudaro kviečių šiaudai, kukurūzų krosnis, žolė ir medžio drožlės, yra pigi ir gausi. Norint jį paversti etanoliu, reikia mažiau iškastinio kuro, todėl jis gali turėti didesnį poveikį nei kukurūzų etanolis mažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Be to, akras žolių ar kitų javų, auginamų specialiai etanoliui gaminti, gali pagaminti daugiau nei du kartus daugiau galonų etanolio, palyginti su akru kukurūzų, iš dalies todėl, kad vietoj grūdų galima naudoti visą augalą. Tai gera žinia, nes daugelis ekspertų skaičiuoja, kad kukurūzų etanolio gamintojams pritrūks žemės, iš dalies dėl konkuruojančios kukurūzų maisto produktų paklausos, o bendra gamyba apribos iki maždaug 15 milijardų galonų degalų. (Jau esamų ir planuojamų kukurūzų etanolio gamyklų bendras pajėgumas yra apie 11 milijardų galonų.) Didesnis celiuliozės šaltinių produktyvumas galiausiai turėtų leisti iki 2050 m. pagaminti net 150 milijardų galonų etanolio. Nacionalinės išteklių gynybos tarybos (NRDC) ataskaita. Tai prilygsta daugiau nei dviem trečdaliams dabartinio benzino suvartojimo Jungtinėse Valstijose.
Tačiau prireiks šiek tiek laiko, kol bus pasiektas toks gamybos lygis. Netgi bus sunku pagaminti pakankamai celiuliozės etanolio, kad būtų pasiektas prezidento 35 milijardų galonų tikslas. Tam reikės, kad maždaug 15 milijardų galonų būtų gaunama iš ne kukurūzų grūdų šaltinių, pvz., celiuliozės etanolio (apie 5 milijardus galonų gali būti gaunama iš biodyzelino, išpjaustyto iš aliejaus, esančio augaluose, pavyzdžiui, sojos pupelėse). O pasiekti 15 milijardų galonų iki 2017 m. bus iššūkis. Šiuo metu pagal etanolio pramonės gamintojų sąrašą JAV, nė vienas etanolis nėra gaunamas iš celiuliozės biomasės.
Celiuliozės ir etanolio įmonės tikisi, kad jos gali pasiekti šį tikslą. Colin South, Mascoma Corporation, taip pat įsikūrusios Kembridže, prezidentas teigia, kad jei viskas klostysis gerai, celiuliozės etanolis iki 2017 m. galėtų pasiekti pusę 35 milijardų galonų tikslo. Tačiau kol kas Mascoma tik paskelbė apie planus statyti demonstracinį objektą. kurių pajėgumas yra apie pusę milijono galonų degalų per metus. Ši priemonė turėtų būti paruošta per 18 mėnesių, sako South. Tačiau, kaip ir naujosios Celunol gamyklos atveju, pagrindinis įrenginio tikslas būtų parodyti, kad įmonės technologija gali veikti dideliu mastu; ji ne visada veiks visu pajėgumu, nes sistema naudojama išbandyti naujas išlaidas taupančias technologijas.
Kitos įmonės planuoja statyti gamyklas, tačiau šios taip pat yra palyginti nedidelės. „Range Fuels“ (anksčiau Kergy), įsikūrusi Broomfield, CO, šiais metais planuoja pradėti statyti 10 milijonų galonų per metus gamyklą Džordžijos valstijoje, sako generalinis direktorius Mitchas Mandichas. Didelė kukurūzų grūdų etanolio įmonė „Abengoa Bioenergy“ iš Sent Luiso stato 1,3 mln. galonų biomasės etanolio gamyklą Ispanijoje. Tačiau net ir kartu šios gamyklos tieks tik nedidelę dalį 15 milijardų galonų tikslo.
Tai didžiulis tikslas, sako Johnas Howe'as, Celunol viešųjų reikalų viceprezidentas. Tai gerokai daugiau, nei gali padaryti bet kuri viena įmonė ar daug įmonių. Norint priartėti prie šio tikslo, reikės didelių nacionalinių pastangų.
Nacionalinėmis pastangomis jis iš dalies reiškia pinigus paskolų garantijoms, kurios paskatins finansininkus finansuoti didelių komercinio masto gamyklų statybą. Įmonės vadovai ir celiuliozės-etanolio šalininkai sutaria, kad tokia vyriausybės pagalba reikalinga. Iogen Corporation, Otavoje, Kanadoje, yra pavyzdys. Bendrovė celiuliozės etanolį gamina nuo 2004 m. ir jau turi beveik 700 000 galonų per metus demonstracinę gamyklą. Tačiau Iogen planai dėl 20 milijonų galonų komercinio masto gamyklos dabar yra sulaikyti, nes įmonė laukia Kanadoje, JAV arba Vokietijoje priimtų teisės aktų, kurie suteiks finansinių paskatų Iogen, kad ji galėtų sukurti tokią didelę operaciją.
Tačiau finansavimas gali būti ne vienintelė kliūtis: net jei galima pastatyti komercines gamyklas, procesas vis tiek gali pasirodyti per brangus, kad būtų galima konkuruoti su kukurūzų etanoliu, todėl gali prireikti tolesnio darbo laboratorijoje. (Žr. „Gyvenimo pertvarkymas, norint pagaminti etanolį“.)
Iš tiesų, celiuliozės ir etanolio įmonių, nacionalinių laboratorijų ir akademinių laboratorijų mokslininkai tęsia mokslinius tyrimus ir plėtrą biomasės pavertimo etanoliu ir produktyvesnių biomasės rūšių auginimu. Šiuo metu konversija yra brangus ir daug vandens reikalaujantis daugiapakopis procesas. Kai kurios grupės tikisi genų inžinerijos būdu sukurti vieną organizmą, kuris suskaidytų celiuliozę į paprastesnį cukrų ir fermentuotų alkoholius, taip supaprastindamas procesą. Kiti stengiasi tobulinti metodus, kaip biomasę paversti etanoliu naudojant šilumą ir katalizatorius – šį metodą naudoja „Range Fuels“. Tokios įmonės kaip Celunol tiria geresnius pasėlius, pvz., šiandieninių cukranendrių protėvius, kurie gali pagaminti daugiau etanolio viename are.
Kai kurie mokslininkai netgi atsisakė celiuliozės etanolio idėjos, o vietoj to kreipiasi į tokius šaltinius kaip dumbliai biokuro gamybai. (Žr. „Dumblių pagrindu sukurtas kuras žydėti“.) Tačiau NRDC energetikos politikos specialistas Nathanaelis Greene'as išlieka optimistiškas. Nors jis mano, kad mažai tikėtina, kad celiuliozės ir etanolio gamyklos iki 2017 m. pagamins daugiau nei kelis milijardus galonų degalų, dėl to celiuliozės pramonė tikrai pasirengusi pradėti eksponentiškai augti. Kai tik įveiksime tą pirmąją kuprą, manau, kad celiuliozės pramonė augs gana sparčiai ir [ji] turės daug didesnį ilgalaikio augimo potencialą [nei kukurūzų etanolis].
Greene nurodo dabar sparčiai augančios kukurūzų etanolio pramonės pavyzdį. Pirmajam milijardui galonų prireikė 10 metų, o antrajam milijardui gauti prireikė 10 metų, sako jis. O dabar per 18 mėnesių ketiname pasiekti nuo 6 iki maždaug 12 mlrd.