211service.com
Celiuliozės etanolio gamybos išradimas
Paskambino Tel Avive, Izraelyje, įsikūręs startuolis HCL-Cleantech iš naujo išrado šimtmečio senumo procesą, vadinamą Bergijaus procesu, kaip daug pigesnį etanolio gamybos iš biomasės būdą. Procese naudojama koncentruota druskos rūgštis (HCL) biomasei suskaidyti į cukrų, tačiau komerciniam naudojimui jis buvo per brangus. Tačiau bendrovė teigia, kad sukūrė būdą, kaip perdirbti 42 procentus HCL, grąžindama jį į sistemą ir žymiai sumažindama etanolio gamybos sąnaudas.
Vienintelis tikrai novatoriškas mūsų veiklos aspektas yra rūgšties atgavimas, kuris kainuoja 10 procentų to, kiek kainavo anksčiau, sako generalinis direktorius Eranas Banielis. Tačiau šis pakeitimas sulaukė daugelio JAV įmonių susidomėjimo, o neseniai „HCL-Cleantech“ iš švarios energijos investuotojų gavo 5,5 mln. USD rizikos kapitalo. Khosla Ventures ir Burrill ir kompanija statyti bandomąją gamyklą JAV.
Norint gaminti etanolį iš celiuliozės šaltinių, pvz., medienos drožlių ir kukurūzų krosnies, žaliava pirmiausia turi būti pašalinta į tris dalis: ligniną, daug cukraus turinčią celiuliozę ir hemiceliuliozę. Paskutinės dvi dalys turi būti paverstos cukrumi, kurį organizmai, pavyzdžiui, mielės, gali fermentuoti į etanolį. Įprastoje etanolio technologijoje pirminio apdorojimo fazėje naudojami atskiestų rūgščių tirpalai, skirti atskirti ligniną nuo celiuliozės ir hemiceliuliozės. Tada brangūs fermentai suskaido celiuliozę ir hemiceliuliozę į paprastą cukrų.
Kaip pigesnę alternatyvą, HCL-Cleantech naudoja daug stipresnį, koncentruotą HCL tirpalą, kuris sujungia pirmuosius du etanolio gamybos etapus, tuo pačiu pašalindamas celiuliozės šaltinius ir suskaidydamas juos į fermentuojamą cukrų. Banielis teigia, kad rūgšties hidrolizė gali išspausti iki 97 procentų cukrų iš celiuliozės šaltinių, tokių kaip mediena. Naudojant HCL taip pat sumažėja nepageidaujamų šalutinių produktų, kurie paprastai atsiranda praskiestų rūgščių tirpaluose, kiekis. Be to, koncentruotos rūgšties reakcija gali įvykti esant žemai temperatūrai, o tai sumažina sistemos veikimui reikalingą energiją.
Tačiau HCL perdirbimas pasirodė sudėtingas iššūkis. Tyrėjai išsiaiškino, kad HCL skaido celiuliozės šaltinius, pvz., medieną, į cukrų, todėl susidaro stiprios jungtys su vandeniu, kurias sunku nutraukti. Pramonės, kurios perdirba HCL, pavyzdžiui, citrinų rūgšties gamintojai, naudoja brangius aukštos temperatūros ir slėgio metodus vandeniui išgarinti, izoliuodami HCL.
Vietoj to, mokslininkai, sukūrę HCL-Cleantech technologiją, sugalvojo pigesnį HCL atskyrimo ir perdirbimo būdą. Jie sukūrė patentuotą tirpiklį, kuris pritraukia druskos rūgštį. Jie sumaišė šį tirpiklį su HCL-vandens tirpalu ir nustatė, kad tirpiklis nutraukė HCL-vandens ryšį ir ekstrahavo HCL iš vandens tirpalo. Tada mokslininkai sukūrė metodą, kaip priversti tirpiklį HCL išleisti kaip dujas, pumpuojant jį atgal į sistemą, kad suskaidytų daugiau celiuliozės.
Baniel sako, kad bendrovės tikslas yra sujungti fermentacijos gamyklas, kad užbaigtų paskutinį etanolio gamybos etapą. Kai pradėjome, manėme, kad galbūt reikės pereiti prie biokuro, – sako jis. Tačiau mes atradome, kad yra cukrų fermentacijos technologijos, kurios gerokai lenkia viską, ką turime.
Bendrovė tikisi, kad jos bandomoji gamykla bus paruošta antroje 2010 m. pusėje. Tuo tarpu Baniel teigia, kad bendrovė išbandys kelis savo proceso etapus įvairiose Izraelio pramonės įmonėse, kad išsiaiškintų, ar technologija gali efektyviai veikti dideliu mastu. .
James McMillan, biocheminio rafinavimo proceso tyrimų ir plėtros vadovas Nacionalinė atsinaujinančios energijos laboratorija , Golden, CO, teigia, kad technologijos padidinimas, kad ji veiktų patikimai, yra jos ilgalaikės sėkmės raktas. Pudingo įrodymas rodo, kad jis veikia tvirtomis sąlygomis ir gali susidoroti su realiame pasaulyje vykstančiais sutrikimais, už kainą, kuri yra patraukli rinkoje, sako McMillan. Štai ką reikia parodyti. Jis priduria, kad kai ateis laikas statyti gamyklą, įmonei gali tekti investuoti į brangias medžiagas, kad jame būtų HCL, kuris yra ypač ėsdinantis ir potencialiai lakus, ypač dujinėje fazėje.
Kita įmonė, kuri etanoliui gaminti naudoja koncentruotos rūgšties hidrolizę „BlueFire“ etanolis , įsikūrusi Irvine, CA. Bendrovė naudoja sieros rūgštį, kuri yra šiek tiek pigesnė nei HCL, kad suskaidytų cukrų iš celiuliozės šaltinių, tokių kaip komunalinės kietosios atliekos ir medienos likučiai. Johnas Cuzensas, „BlueFire Ethanol“ vyriausiasis technologijų pareigūnas, teigia, kad HCL perdirbimas dujiniu pavidalu gali padėti pagerinti cukraus derlių. Tačiau jis įspėja, kad „HCL-Cleantech“ turės atsižvelgti į padidėjusią riziką, susijusią su galimu vandenilio chlorido dujų išmetimu.
Cuzensas sako, kad iš jų proceso gali išbėgti chloro dujos, o chloro dujos korodijuos viską reaktoriaus išorėje ir viduje. Taigi anglinio plieno takai – beveik viskas, ką gamykloje jie turi stebėti.