211service.com
Celiuliozės etanolio laužymas
Broomfield, CO, startuolis „Range Fuels“ pradėjo kurti pirmąją gamyklą, kuri iš celiuliozės biomasės pagamins komercinio masto etanolio kiekį. Tačiau žinia nebūtinai yra signalas, kad etanolis iš medžio drožlių ir žolės yra pasirengęs konkuruoti su etanoliu iš kukurūzų grūdų. Komerciniu požiūriu gyvybingas celiuliozės etanolis gali būti dar daug metų.
Kuro drožlės: „Range Fuels“, įsikūrusi Broomfield, CO, sukūrė medienos drožlių pavertimo etanoliu metodą.
„Range Fuels“ gamykla, kuri bus įsikūrusi Džordžijos pietryčiuose, jau kitais metais galės gaminti etanolį. Jį finansuoja JAV Energetikos departamentas (DOE) kaip agentūros pastangų padidinti biokuro naudojimą. DOE bendrovei skiria 76 mln. USD naujos gamyklos statybai. Iš pradžių jis pagamins 20 milijonų galonų, o galiausiai padidins iki 100 milijonų.
Beveik visi daugiau nei penki milijardai galonų etanolio, pagaminto Jungtinėse Valstijose, buvo pagaminti iš kukurūzų krakmolo. Tačiau etanolis iš celiuliozės yra patraukli alternatyva, nes jo gamybai gali prireikti mažiau iškastinio kuro energijos, o jo biomasės atsargos yra didžiulės. Iš tiesų, jei biodegalai kada nors išstumtų daugiau nei 10 procentų benzino Jungtinėse Valstijose, celiuliozės etanolis bus labai svarbus. Tačiau pagaminti etanolį iš celiuliozės biomasės yra daug sunkiau nei iš kukurūzų krakmolo. O biomasės pavertimo biokuru procesas nebuvo ekonomiškai pagrįstas.
Tačiau „Range Fuels“ generalinis direktorius Mitchas Mandichas teigia, kad įmonė gali gaminti etanolį kainomis, konkurencingomis kainomis, palyginti su etanoliu iš kukurūzų, net atsižvelgiant į dideles kapitalo sąnaudas, susijusias su celiuliozės biokuro gamyklos statyba. „Range Fuels“ sukūrė dviejų pakopų termocheminį procesą, skirtą medienos drožlių ir kitų rūšių biomasės pavertimui alkoholių, įskaitant etanolį, metanolį, propanolį ir butanolį, deriniu. Pirmajame etape, vadinamame dujofikavimu, šiluma, slėgis ir garai paverčia biomasę daugiausia vandenilio ir anglies monoksido mišiniu. Šis dujų mišinys, vadinamas sintetinėmis dujomis, yra veikiamas katalizatoriais, kurie paverčia jį alkoholiais. Procesas panašus į Fischer-Tropsch procesą, kuris dešimtmečius buvo naudojamas anglį paversti skystuoju kuru.
Mandich sako, kad naujo, patentuoto katalizatoriaus ir gamyklos projektavimo bei inžinerijos patobulinimų derinys gali padaryti procesą ekonomišką. Taip pat įmonė gamyklą randa netoli medienos drožlių tiekimo, taip sumažindama transportavimo išlaidas, susijusias su stambia biomase. Be to, bendrovė planuoja maišyti etanolį su benzinu ir parduoti jį vietoje vairuotojams, taip sumažindama biokuro siuntimo išlaidas.
Tačiau kadangi bendrovė labai priklauso nuo federalinės vyriausybės finansavimo, kad galėtų pastatyti pirmąją gamyklą, sunku įvertinti, ar jos procesas iš tikrųjų yra komerciškai perspektyvus. Anksčiau šiais metais DOE paskelbė apie šešių celiuliozės ir etanolio gamyklų finansavimą. Pirmoji „Range Fuels“ apdovanojimo dalis bus 50 milijonų dolerių, kad būtų galima pastatyti 20 milijonų galonų per metus gamyklą. Mandichas atsisako pateikti sąmatas dėl bendros gamyklos kainos. Tačiau įprasta kukurūzų etanolio gamyklų kaina yra apie 2 USD už galoną talpos arba 40 mln. USD už 20 mln. galonų gamyklą. Net jei „Range Fuels“ gamyklos kaina yra dvigubai didesnė nei įprastos gamyklos arba 80 mln. USD, DOE skiria liūto dalį investicijų – pinigų, kurie, pasak Mandicho, yra labai svarbūs „Range Fuels“ sėkmei. Tokia didelė priklausomybė nuo vyriausybės finansavimo, o ne nuo privačių investuotojų, gali reikšti, kad komerciškai perspektyvus celiuliozės etanolis išlieka geras būdas.
Be to, yra daug nežinomųjų apie tai, kaip gerai veiks termocheminis procesas, kai reikia gaminti komercinio masto kiekius. Ankstesni Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos (NREL) mokslininkų bandymai išplėsti termocheminius metodus parodė, kad mažesnės gerai veikiančios sistemos susiduria su problemomis, kai perdirbimo kameros yra didesnės. Be to, augalai, dirbantys aukštoje temperatūroje ir esant aukštam slėgiui, greitai genda, todėl padidėja sąnaudos. Tačiau pastarasis susirūpinimas dabar gali būti mažesnis, sako Steve'as Deutchas , NREL vyresnysis mokslo darbuotojas, dėl atsparesnių medžiagų.
Termocheminiai biodegalų gamybos metodai, tokie kaip „Rang Fuels“, taip pat susiduria su naujų biologinių metodų konkurencija, kai naudojami fermentai ir organizmai celiuliozei skaidyti ir etanoliui gaminti. Iš tiesų, rugsėjį Kembridže, MA įsikūrusi Mascoma paskelbė, kad Monroe apygardoje (TN) statys celiuliozės gamyklą, kuri gamins etanolį iš žolės. Šiuo metu vis dar neaišku, kuris metodas veiks geriausiai, nes neveikia nė viena komercinio masto gamykla. Anksčiau šiais metais DOE finansuodama agentūra rėmė tiek termocheminius, tiek biologinius metodus.
Galiausiai dar per anksti prognozuoti, kaip sėkmingi bus tokie ankstyvieji bandymai kaip „Range Fuels“. Sunku užsidirbti pinigų iš pirmo karto, sako Lanny Schmidt , Minesotos universiteto chemijos inžinerijos ir medžiagų mokslo profesorius, kuris taip pat kuria termocheminius biokuro gamybos metodus. Tačiau jei pirmoji gamykla dirbs taip gerai, kaip tikisi Mandichas, celiuliozinio kuro gamyba gali greitai paspartėti.
Kas žino, kaip seksis ekonomika? Schmidtas sako. Turite jį sukurti ir pamatyti, kas atsitiks. Išmintingas DOE žingsnis yra išbandyti įvairias technologijas, nes šiuo metu niekas nežino, kas bus nugalėtojas.