Исследователи из UMaine открыли революционный процесс производства биотоплива

Иссле­до­ва­тели уже давно заин­те­ре­со­ваны в исполь­зо­ва­нии отхо­дов в каче­стве источ­ника био­топ­лива. Инже­нер из Уни­вер­си­тета штата Мэн и его иссле­до­ва­тель­ская группа  обна­ру­жили рево­лю­ци­онно новый хими­че­ский про­цесс, кото­рый может пре­вра­тить лесо­сеч­ные отходы, наряду с дру­гими мате­ри­а­лами, такими как твер­дые быто­вые отходы, травы и стро­и­тель­ные отходы, в угле­во­до­род­ное топливо.

По оцен­кам Лес­ной службы за 2008 год, коли­че­ство дре­ве­сины в штате Мэн, в том числе зеле­ной био­массы состав­ляет около 6 млн. тонн. Имея новое топ­ливо можно сокра­тить рас­ходы до 120 млн. гал­ло­нов бен­зина, дизель­ного топ­лива, масла и керо­сина для отоп­ле­ния. Кроме того, аме­ри­кан­ский транс­порт, кото­рый зави­сит от угле­во­до­род­ного топ­лива из-за высо­кой плот­но­сти энер­гии, мог бы выиг­рать за счёт рево­лю­ци­он­ной находки.

Новое топ­ливо, на основе сме­шан­ной карбок­си­лат плат­форме было раз­ра­бо­тано М. Клей­то­ном Уиле­ром (M. Clayton Wheeler), гла­вой UMaine, аспи­ран­том хими­че­ской и био­ло­ги­че­ской инже­не­рии, и сту­ден­тами в его лабо­ра­то­рии. Был опре­де­лен ряд свойств, кото­рые делают его под­хо­дя­щим drop-in топ­ли­вом (био­топ­ливо 2го поко­ле­ния), для исполь­зо­ва­ния в ряде топ­лив­ных баков и тру­бо­про­во­дах, в отли­чие от мно­гих угле­во­до­род­ных видов топ­лива, широко пред­став­лен­ных в насто­я­щее время на рынке.
На ран­нем этапе ана­лиза про­дукта UMaine было уста­нов­лено, что тем­пе­ра­тура кипе­ния, поз­во­ляет про­из­во­дить из него топ­ливо для реак­тив­ных дви­га­те­лей, дизель­ное топ­ливо и бен­зин. Даль­ней­шие иссле­до­ва­ния норм выбро­сов будут необ­хо­димы для того, чтобы исполь­зо­вать топ­ливо UMaine в транс­порт­ных сред­ствах.
Про­цесс, при кото­ром полу­ча­ется топ­ливо извест­ный как Теп­ло­вое Дез­ок­си­ге­ни­ро­ва­ние или TDO, отно­си­тельно прост, гово­рит Уилер, и будет рабо­тать на цел­лю­лозе, най­ден­ной в лесу или дру­гих веще­ствах, кото­рые содер­жат клет­чатку и углеводы.

Теп­ло­вое Дез­ок­си­ге­ни­ро­ва­ние или TDO

Про­цесс уни­ка­лен”, гово­рит Уилер. “Никто еще в мире не делает подоб­ного”.
TDO про­цесс начи­на­ется с пре­об­ра­зо­ва­ния цел­лю­лозы в орга­ни­че­ские кис­лоты. Кис­лоты в соче­та­нии с гид­рок­си­дом каль­ция обра­зуют соли каль­ция. Эти соли нагре­ва­ются до 450 гра­ду­сов Цель­сия (900 гра­ду­сов по Фарен­гейту) в реак­торе, кото­рый посто­янно пере­ме­ши­вает соли. Это при­во­дит к реак­ции, в резуль­тате чего полу­ча­ется темно-янтарное масло.
Реак­ция уда­ляет почти весь кис­ло­род из масла, что явля­ется клю­че­вым шагом, кото­рый отли­чает про­цесс от дру­гих TDO про­цес­сов полу­че­ния био­топ­лива. Кис­ло­род уда­ля­ется вме­сте с угле­кис­лым газом и водой, без необ­хо­ди­мо­сти какого-либо внеш­него источ­ника водо­рода для уда­ле­ния кислорода.

Био­масса содер­жит много кис­ло­рода. Кис­ло­род ста­но­вится мерт­вым гру­зом и не дает ника­кой энер­гии, когда вы исполь­зу­ете его в каче­стве топ­лива”, гово­рит Уилер. “Если вы соби­ра­е­тесь сде­лать угле­во­до­род­ное топ­ливо, в первую оче­редь вы должны уда­лить кис­ло­род из био­массы. Это можно сде­лать с помо­щью водо­рода, кото­рый стоит дорого, а также сни­жает энер­ге­ти­че­скую эффек­тив­ность про­цесса. Наше масло содер­жит менее 1 про­цента кис­ло­рода. Никто дру­гой не сде­лал ничего подоб­ного”.
Иссле­до­ва­тели из лабо­ра­то­рии Уилера в UMaine недавно исполь­зо­вали неочи­щен­ные, сме­шан­ные карбок­си­латы, кото­рые были полу­чены из отхо­дов про­дук­то­вых мага­зи­нов, таких как бана­но­вая кожура, кар­тон­ные коробки, чтобы сде­лать пар­тию топ­лива. Исполь­зо­ва­ние твер­дых быто­вых отхо­дов иллю­стри­рует еще один важ­ный момент потен­ци­ала топ­лива UMaine — оно ??не тре­бует чистых источ­ни­ков цел­лю­лозы, что делает про­цесс TDO и в резуль­тате само топ­ливо еще более при­вле­ка­тель­ным. Мно­гие дру­гие пути к угле­во­до­ро­дам тре­бует очи­щен­ного сырья или про­ме­жу­точ­ных про­дук­тов, кото­рые добав­ляют слож­ность и сто­и­мость про­цесса.
Вам не нужно чистой дре­ве­сины или чистой цел­лю­лозы”, гово­рит Уилер.

Уилер и его команда уже имеют воз­мож­ность про­из­во­дить несколько лит­ров топ­лива в месяц в лаборатории.

По дан­ным Уни­вер­си­тета Мэн

© 2011 Мир Инно­ва­ций

Похожие новости

Ответить

Фотогалерея

Войти