211service.com
Pigus etanolis iš padangų ir šiukšlių
Vakar pas Šiaurės Amerikos tarptautinė automobilių paroda Detroite, General motors paskelbė apie partnerystę su Coskata Warrenville, IL, nauja įmonė, kuri teigia, kad gali pagaminti etanolį iš medžio drožlių, žolės ir šiukšlių, įskaitant senas padangas, už dolerį už galoną. Tai žymiai mažiau, nei kainuoja gaminti biokurą iš kukurūzų grūdų, kurie yra beveik viso Jungtinėse Valstijose pagaminamo etanolio šaltinis.
Kuro pluoštai: Tuščiavidurių pluoštų pluoštas yra naujo etanolio gamybos iš kitų šaltinių nei kukurūzai proceso esmė. Organinės medžiagos kaitinamos, kad susidarytų vandenilio, anglies dioksido ir anglies monoksido mišinys. Kai veikia pavaizduotas bioreaktorius, dujos teka per skaidulų centrą ir maitina išorėje augančias bakterijas. Bakterijos paverčia dujas į etanolį.
Coskata vadovai, kurie iki paskelbimo slėpė bendrovės egzistavimą ir technologijas, teigia, kad sukūrė hibridinį metodą, apimantį tiek termocheminius, tiek biologinius etanolio gamybos procesus. Iki šiol dauguma tyrinėtojų daugiausia dėmesio skyrė termocheminiams arba biologiniams metodams kurti. Coskata teigia, kad jos technologija ne tik yra pigesnė nei kiti kuriami etanolio gamybos procesai, bet ir sunaudoja mažiau energijos ir vandens.
GM suteiks finansinę, techninę ir rinkodaros paramą „Coskata“, kad padėtų jai išplėsti savo procesą, kuris iki šiol buvo įrodytas tik laboratorijos mastu. Coskata baigia statyti bandomąjį etanolio gamybos įrenginį ir vėliau šiais metais paskelbs 40 000 galonų per metus gamyklos ir 100 milijonų galonų per metus komercinio masto gamyklos vietas.
Coskata prisijungia prie daugelio kitų įmonių, ieškančių būdų, kaip gaminti biokurą iš alternatyvių šaltinių. Naujasis federalinis įgaliojimas, pasirašytas praėjusio mėnesio pabaigoje, reikalauja iki 2022 m. pagaminti 36 milijardus galonų biokuro; iš jų 21 milijardas galonų turi būti iš kitų šaltinių nei kukurūzų grūdai. Tačiau iki šiol etanolio gamybos iš tokių žaliavų technologija nebuvo komerciškai įrodyta.
Coskata procesas prasideda dujofikavimu, gerai žinoma technologija, kuri apima įvairių organinių medžiagų kaitinimą, kol jų komponentai atsiskiria ir suformuoja sintezės dujas – vandenilio, anglies monoksido ir anglies dioksido mišinį. Tada, užuot naudoję cheminius katalizatorius sintetinėms dujoms paversti įvairiais alkoholiais, kaip tai daroma įprastuose procesuose (žr. „Cellulosic Ethanol“ lūžis), Coskata naudoja naujas bakterijų padermes, kad jas paverstų etanoliu. Kadangi etanolis yra vienintelis produktas, taikant šį metodą gaunama geresnė bendra išeiga nei naudojant katalizinius procesus. Taip pat kai kuriais atžvilgiais su bakterijomis dirbti lengviau nei su katalizatoriais. Pavyzdžiui, jie nėra tokie konkretūs dėl dujų santykio sintetinėse dujose. Teoriškai įmanoma mūsų organizmą maitinti tik anglies monoksidu ir iš jo gamins etanolį, sako Richardas Tobey, Coskata tyrimų ir plėtros bei inžinerijos viceprezidentas. Negalite to padaryti naudodami katalizinius metodus.
Hibridinė sistema leidžia praktiškai naudoti alternatyvą įprastinei distiliavimo stadijai, naudojamai etanolio gamyboje; Coskata versija sunaudoja tik perpus mažiau energijos. Šiame alternatyviame procese, vadinamame garų pralaidumu, vandens ir etanolio garai praeina per vamzdinę membraną. Pabaigoje beveik visas vanduo buvo pašalintas ir liko 99,7 proc. grynumo etanolio. Įprastų fermentacijos procesų metu susidaro vandens ir etanolio sultinys, pilnas perdirbtos biomasės, kuri užkimštų tokią membraną.
Bent viena kita įmonė išbandė hibridinį metodą gamindama etanolį: biokuro įmonė „BRI Energy“ rado panašių bakterijų, galinčių apdoroti sintezės dujas. Tačiau Andy Adenas, vyresnysis mokslininkas, tiriantis celiuliozės etanolį Nacionalinėje atsinaujinančios energijos laboratorijoje Golden, CO, sako, kad viena iš tokių metodų problemų yra ta, kad buvo sunku padaryti sintetinę dują prieinamą bakterijoms, nes sintetinės dujos netirpsta vandenyje. . Coskata šią problemą išsprendė nauja bioreaktoriaus konstrukcija, kurioje bakterijos auga tankiose bioplėvelėse tuščiavidurių pluoštų išorėje. Sintezės dujos pumpuojamos per šių skaidulų vidų ir per jas pasklinda tiesiai į bioplėvelę. Adenas sako, kad biofilmų metodas skamba daug žadančiai, nors jis įspėja, kad tokias sistemas buvo sunku išplėsti iki komercinio masto.
Nors Coskata teigia, kad jo procesas gali būti naudojamas su labai įvairiomis žaliavomis, praktiškai jis gali būti tinkamiausias konkrečioms medžiagoms. Manau, kad jis labai gerai tiks medienos medžiagoms ir galbūt beveik išskirtinai tinka kietosioms komunalinėms atliekoms ir kai kurioms kitoms daug anglies dioksido išskiriančioms atliekoms, pavyzdžiui, padangoms, sako Bruce'as Dale'as, Mičigano valstijos universiteto chemijos inžinerijos ir medžiagų mokslo profesorius. Tačiau jis sako, kad biologiniai metodai galėtų geriau veikti su žaliavomis, tokiomis kaip žolė.
Kol kas bendrovė etanolį gamina tik po kelis lašelius vienu metu. Proceso ekonomiškumas komerciniu mastu priklausys nuo daugelio veiksnių, įskaitant tai, kiek kainuoja žaliava ir ar sistema gerai veikia didesniuose bioreaktoriuose.