211service.com
Dumblių pagrindu pagaminti degalai, skirti žydėti
Santykinai aukštos naftos kainos, technologijų pažanga ir Busho administracijos didesnis dėmesys atsinaujinančiam kurui sukelia naują susidomėjimą potencialiai turtingu biokuro šaltiniu – dumbliais. Daugybė naujų įmonių šiuo metu demonstruoja naujas technologijas ir pradeda dideles mokslinių tyrimų pastangas, kuriomis siekiama iki 2010 m. pakeisti šimtus milijonų galonų iškastinio kuro, o ateityje – dar daugiau.
Pietvakarių dykumose auginami mikrodumbliai, kaip čia pavaizduoti, gali būti puikus atsinaujinančio kuro šaltinis.
Dumbliai natūraliai gamina aliejų. Neapdorotus dumblius galima perdirbti, kad būtų pagaminta biožalia, atsinaujinantis naftos ekvivalentas, ir rafinuoti, kad būtų pagamintas benzinas, dyzelinas, reaktyvinis kuras ir cheminės žaliavos plastikams ir vaistams. Iš tiesų, jį galima apdoroti esamose naftos perdirbimo gamyklose, kad būtų galima pagaminti beveik viską, ką galima pagaminti iš žalios naftos. Tokio požiūrio laikosi startuoliai „Solix Biofuels“, įsikūrę Fort Kolinse, CO, ir „LiveFuels“, įsikūrę Menlo parke, Kalifornijoje.
Arba dumblių štamai, kurie gamina daugiau angliavandenių ir mažiau aliejaus, gali būti perdirbami ir fermentuojami, kad būtų pagamintas etanolis, o baltymų likučiai naudojami gyvūnų pašarams. Tai vienas iš galimų dumblių, kuriuos gamina startuolis GreenFuel Technologies Corporation, įsikūrusi Kembridže, MA, panaudojimo būdų.
Teorinis potencialas yra aiškus. Dumbliai gali būti auginami atviruose tvenkiniuose arba uždaromi skaidriuose vamzdeliuose ir gali pagaminti daug daugiau aliejaus viename akra nei sojos pupelės, kurios yra biodyzelino aliejaus šaltinis. Dumbliai taip pat gali išvalyti atliekas perdirbdami azotą iš nuotekų ir anglies dioksidą iš elektrinių. Be to, jis gali būti auginamas kraštinėse žemėse, nenaudingose paprastiems augalams, ir gali naudoti vandenį iš druskingų vandeningųjų sluoksnių, kuris nėra naudingas gerti ar žemdirbystei. Dumbliai gali pagaminti didžiulį kiekį aliejaus, sako Kathe Andrews-Cramer, techninė vadovaujanti biokuro ir bioenergijos programų tyrėja Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM. Tikrai galėtume pakeisti visą savo dyzelinį kurą iš dumblių pagamintais aliejais ir galbūt pakeisti daug daugiau.
Žinoma, dumblių naudojimas skystajam kurui anksčiau buvo plačiai tiriamas, įskaitant Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos (NREL) programą, kuri truko beveik dešimtmetį. Tuo metu rezultatai nebuvo džiuginantys. NREL programa buvo nutraukta 1996 m., daugiausia dėl to, kad tuo metu žalios naftos kainos buvo per žemos, kad dumbliai galėtų konkuruoti.
Tačiau NREL mokslininkas Ericas Jarvisas teigia, kad pasikeitė pakankamai daug, kad NREL mokslininkai tikisi iš naujo paleisti programą per ateinančius šešis mėnesius ar metus. Kai programa buvo atšaukta 1996 m., naftos kainos buvo palyginti žemos. Dėl šiandieninių aukštesnių naftos kainų dumbliai galės lengviau konkuruoti. Vis dėlto Jarvisas perspėja, kad turite būti atsargūs, nes šiuo metu yra daug ažiotažų.
Biotechnologijų pažanga per pastarąjį dešimtmetį gali padėti. Naujos genominės ir proteominės technologijos leidžia daug lengviau suprasti dumblių aliejaus gamybos mechanizmus. Vienas iš iššūkių, su kuriais susidūrė tyrėjai, yra tai, kad kai kurios dumblių rūšys gali pagaminti daug aliejaus – net 60 procentų savo svorio – jie tai daro tik tada, kai trūksta maistinių medžiagų. Tačiau kai jiems trūksta maistinių medžiagų, jie praranda dar vieną patrauklią savybę: gebėjimą greitai augti ir daugintis. Tyrėjai tikisi suprasti molekulinius jungiklius, dėl kurių padidėja naftos gamyba, ir tikimasi, kad tai suaktyvins nemaldinus dumblių. Tai gali smarkiai padidinti naftos gavybą ir sumažinti kainas.
Geresnis biologijos supratimas gali padėti mokslininkams išspręsti kitą problemą. Pigiausias būdas dumblius auginti atviruose tvenkiniuose. Tačiau atviri tvenkiniai, pilni maistinių medžiagų, skatina kitas rūšis perimti viršų, konkuruoti su dumbliais ir mažinti gamybą. „LiveFuels“, finansuojanti ir koordinuojanti mokslinius tyrimus savo laboratorijoje ir Sandijos bei NREL laboratorijose, tikisi sukurti dumblių ekosistemas, kurios atsispirtų tokiems įsibrovėliams, užtikrindamos, kad visos maistinės medžiagos būtų paverstos formomis, kurias dumbliai gali lengvai panaudoti, sako Davidas Kingsbury. , bendrovės mokslinės patariamosios tarybos pirmininkas.
Naujausi dumblių pagrindu sukurtos „GreenFuel“ sistemos, kuri, skirtingai nei „LiveFuels“, kuria uždarus bioreaktorius, bandymai parodė, kad ji gali surinkti apie 80 procentų anglies dvideginio, išmetamo iš elektrinės per dieną, kai yra saulės šviesos. Nors šis anglies dioksidas vėliau išsiskirs deginant degalus transporto priemonėse, anglies dioksidas vis tiek būtų patekęs į atmosferą. Pakartotinai naudojant skystąjį kurą iš atsinaujinančių šaltinių galima išvengti anglies dioksido išsiskyrimo iš iškastinio kuro ir taip sumažinti bendrą išmetamųjų teršalų kiekį.
Didėjantis susidomėjimas anglies dvideginio išmetimo reguliavimu taip pat gali būti naudingas dumblių kurui. Jei yra anglies dioksido mokestis arba kitas būdas užsidirbti pinigų suimant anglies dioksidą, tai tikrai gali turėti įtakos ekonomikai, sako Jarvis. Tačiau „GreenFuel“ procesų plėtros viceprezidentas Johnas Lewnardas sako, kad bendrovė mano, kad ji gali pasiekti konkurencingas kainas be anglies dioksido mokesčių.
Tačiau kol kas sumažinus išlaidas reikės įveikti daugybę techninių kliūčių. Akivaizdu, kad [gaminti kurą iš dumblių] galima, sako Lissa Morgenthaler Jones, „LiveFuels“ generalinė direktorė. Tik klausimas, ar galime tai padaryti pigiai. Vienintelis būdas tai išsiaiškinti yra, jei tai padarysime – jei iš tikrųjų išeisime, sutvarkysime viską, išleisime tam keletą milijonų ir tai padarysime.
Šiomis dienomis yra daug federalinių interesų. Savo kalboje apie Sąjungos padėtį prezidentas Bushas užsibrėžė ambicingą tikslą iki 2017 m. pakeisti 20 procentų JAV suvartojamo benzino, daugiausia pagaminant 35 milijardus galonų atsinaujinančio kuro. Siekti šių tikslų bus iššūkis. Šiuo metu biodegalai gaunami iš maistinių augalų, tokių kaip sojos pupelės ir kukurūzai; Jau dabar kukurūzų paklausa etanoliui gaminti kelia pagrindinių maisto produktų kainas ir skatina protestus Meksikoje. Viena iš maisto šaltinių alternatyvų yra celiuliozės medžiagos, tokios kaip medžio drožlės, žolė ir kukurūzų stiebai, kurių yra daugiau nei kukurūzų grūduose. Tačiau tam reikalingi specialūs apdorojimo metodai, ir nors kai kurie iš šių metodų buvo demonstruojami mažose gamyklose, jie dar turi būti įrodyti komerciškai.