Теги → биотопливо
Быстрый переход

Новая статья: Автодайджест №259

Данные берутся из публикации Автодайджест №259

Сверхзвуковой пассажирский самолет ZEHST на биотопливе из водорослей

Новые технологии заставляют весь мир пересматривать принципы работы многих систем, в частности, наземных транспортных средств и летательных аппаратов. Инженеры Европейского аэрокосмического и оборонного концерна EADS приступили к разработке самолета на биотопливе, который способен разгоняться до скорости в 5000 км/ч. Это означает, что перелет из Лондона в Нью-Йорк займет чуть более часа, это в два раза быстрее, чем когда-то летал «Конкорд».


ZEHST


Проблем у «Конкорда» было множество, это и неимоверный шум, с которым самолет взлетал и садился, и неприлично дорогие билеты, и устаревший интерьер. Преемником «Конкорда» станет новый проект ZEHST (Zero Emission Hypersonic Transportation или «Безотходный сверхзвуковой транспорт»), это будет самый экологически чистый самолет, благодаря биотопливу, производимому из водорослей. Самолет получит ракетные двигатели, которые позволят ему в 4 раза превысить скорость звука, но при этом он будет достаточно тихим. Проблема в том, что разработка ZEHST займет всего лишь... 40 лет.


ZEHST


На данный момент проект ZEHST является всего лишь концептом, однако разработчики утверждают, что все технологии, необходимые для постройки самолета, уже есть. Необходимо совместить все эти технологии в единой системе и убедиться, что все работает надежно и стабильно; кроме того, следует учитывать и экономический аспект. Помимо четырех десятилетий, данный проект потребует серьезных денежных вливаний, несколько миллиардов евро.

Материалы по теме:

Источник:

Ford рассматривает водоросли в качестве сырья для биотоплива

В последние несколько лет поднялось много шума по поводу использования водорослей для производства биотоплива, альтернативного тому, что мы привыкли заливать в бензобак. Не отстает и американская автомобильная корпорация Ford, которая в ближайшее время серьезно возьмется за альтернативные виды топлива.

Определенные виды водорослей имеют способность преобразовывать двуокись углерода в углеводы, масла и другие клеточные компоненты, используя процесс фотосинтеза. В отличие от сои или кукурузы, водоросли необычайно плодовиты; их можно выращивать где угодно, как в соленой, так и в пресной воде. Кроме того, такого понятия, как «сезон сбора урожая» просто нет – водоросли можно выращивать круглый год.

Каких-то конкретных сроков или цифр Ford не называет, однако есть несколько подтверждений намерениям автопроизводителя войти в этот рынок. Ранее в этом году представители корпорации посещали лабораторию биотоплива Университета Уэйна (Wayne State University), которая занята выведением оптимальных сортов зеленых водорослей, используемых в качестве сырья для производства биодизеля. А сами исследователи Ford Motor Co. сейчас рассматривают несколько альтернативных видов топлива, таких как этиловый и бутиловый спирт.

Впрочем, даже по словам самих исследователей, конкретная производственная, технологическая и финансовая модель получения биотоплива еще не создана. «Водоросли обладают рядом привлекательных характеристик в качестве потенциального сырья для биотоплива, и Ford всячески стремится поддерживать любые разработки в этой области», заявил штатный исследователь компании Шерри Мюллер (Sherry Mueller).

Материалы по теме:

Метановый Volkswagen Bio-Bug – канализация вместо бензоколонки

Идея использовать метан в качестве источника энергии не нова, стоит вспомнить хотя бы «коровьи» дата-центры Hewlett Packard. Volkswagen подхватывает знамя HP своей акцией, в рамках которой Bio-Bug совершит тур по Британии, заправляясь метаном, полученным в результате обработки канализационных отходов.

У англичан такое мероприятие может вызвать удивление, однако, скажем, в Швеции эффекта «отваленной челюсти» уже не будет - там на метане функционирует около 11,5 тыс. транспортных средств. Хотя надпись “Powered by your waste” вдоль всего борта Bio-Bug, признаться, выглядит эффектно. Возможно, это действительно заставит людей обратить свое внимание на альтернативное автомобильное топливо – если не на метан, то на электричество уж точно.

Материалы по теме:

Биодизель нагоняет традиционное топливо

Альтернативные виды топлива, это, как правило, интересные и занятные штуки, не очень хорошо применимые в реальных условиях. Такие себе «сферические лошади в вакууме» - в теории все прекрасно, но на практике – нужны огромные затраты и тотальное изменение конструкции двигателей существующих авто, чтобы альтернатива смогла проявить себя.
Biodiesel
С биодизельным топливом все по-другому. Его можно заливать в бак традиционного дизельного автомобиля, и мотор его «переварит». Машина поедет так же, как и на обычном дизеле. Однако недостатки у дизеля с приставкой «био- » имеются: высокий уровень выбросов окиси азота и больший на 20% расход топлива. Повышенный выход оксида азота связан с тем, что в составе биодизельного топлива есть кислород, в то время как в традиционном дизтопливе – нет. Для преодоления вышеуказанных недостатков исследователи из университета Пардо (Purdue University) разработали систему контроля полного цикла (advanced closed-loop control system). Главные элементы новой системы – механизм рециркуляции отработавших газов, который обеспечивает догорание выхлопа (аналог каталитического нейтрализатора в выхлопных системах бензиновых ДВС), а также умные электронные «мозги», способные регулировать работу мотора в зависимости от состава смеси, оборотов и других факторов. Умный кремниевый мозг даже может распознать смесь дизеля с биодизелем и сделать соответствующие поправки в воздушно-топливной смеси. Новая система контроля позволила снизить выход оксидов азота до уровня традиционного дизеля, расход топлива также почти сравнялся, однако по этому показателю био все еще слегка отстает. По словам Грегори Шейвера (Gregory Shaver), автора системы закрытого цикла, установка инновации на традиционные дизельные авто не потребует сколько-нибудь существенных затрат. Впрочем, конкретные цифры не называются. Да и будущее производства биодизельного топлива пока под вопросом – до масштабов «старого» дизеля ему еще далеко. Материалы по теме:

Производством биотоплива займутся наночастицы

Исследователи из университета Оклахомы (University of Oklahoma) объявили о разработке нового типа твёрдого катализатора для производства биотоплива, значительно увеличивающего скорость реакции и при этом легко - всего лишь двумя фильтрациями, отделяемого от конечного продукта. Производство основных видов биотоплива на современном этапе подразумевает смешивание ряда гидрофильных и гидрофобных жидкостей с одним или несколькими катализаторами. В случае с биодизелем типично используются растительные масла (гидрофобность), метанол (гидрофильность) и щелочной катализатор (как правило щелок).
Биотопливо станет дешевле
Получение соответствующей смеси, поддержание ее оптимального состава и отделение получаемого топлива от побочных продуктов представляет трудоемкий и длительный процесс (от нескольких дней до недели в зависимости от технологии). Для ускорения и упрощения процесса исследователи предлагают использовать новый материал в виде углеродных нанотрубок, выращенных на поверхности микроскопических шариков из оксидов металлов, с добавлением достаточного количества палладия для катализации процессов. Благодаря совмещению двух исходных компонентов с различными свойствами, шарики катализатора одновременно обладают как гидрофобными, так и гидрофильными свойствами, что позволяет использовать их для создания разделительного слоя между гидрофильными спиртами и гидрофобными маслами. Это, по мнению учёных, позволит не только ускорить процесс производства за счет сокращения времени на очистку, но также упростит управление реакцией. Отделение катализатора и отходов от полученного биотоплива осуществляется с помощью обычного бумажного фильтра. Наночастицы, всё же прошедшие через бумажный фильтр, улавливаются на втором этапе фильтрации тефлоновым фильтром. Материалы по теме: - О биотопливе: маленький шаг для технологии;
- IT-Байки: Ода биотопливу в разгар кризиса;
- Биотопливо заменит собой 33% всего потребляемого в мире бензина.

Генно-модифицированные бактерии превращают CO2 в горючее

Глобальные климатические изменения побуждают учёных прикладывать существенные усилия для снижения выбросов углекислого газа, появляющегося в результате сжигания ископаемых топлив. Исследователи из Школы инженерии и прикладных наук им. Генри Самуэли при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science) генетически модифицировали цианобактерии (сине-зелёные водоросли), которые теперь способны поглощать CO2 и вырабатывать жидкое топливо изобутан, имеющий большой потенциал в качестве альтернативы бензину. Реакция происходит под действием солнечной энергии через фотосинтез.
Генно-модифицированные колонии цианобактерий Synechoccus elongatus
Новый метод имеет два преимущества в долговременном глобальном процессе перехода к "зелёной" энергетике. Во-первых, снижается объём парниковых газов из-за утилизации CO2. Во-вторых, получаемое жидкое горючее может быть использовано в нынешней энергетической инфраструктуре, в том числе в большинстве автомобилей. Другие альтернативные предложения подразумевают получение биотоплива из растений или водорослей и включают несколько промежуточных технологических шагов перед тем, как заполнить ёмкости пригодным для сжигания составом. Новая разработка устраняет необходимость в обработке биомассы из целлюлозы или водорослей, и таким образом снимается один из главных экономических барьеров на пути к производству биотоплива в промышленных масштабах. Используя цианобактерии Synechoccus elongatus, исследователи генетическим путём увеличили количество захватывающего углекислый газ фермента RuBisCO. Затем были внедрены гены от других микроорганизмов, позволившие поглощать CO2 и солнечный свет. В результате бактерии производят газ изобутеральдегид; его низкая температура кипения и высокое давление испарения способствуют простому извлечению из системы. Изобутан можно получить и непосредственно, но согласно оценке учёных проще и дешевле трансформировать газ химическими процессами катализа. Идеальным местом для технологии должны стать производства с выбросом углекислого газа, где это соединение потенциально возможно не выпускать за пределы технологического цикла и превращать в жидкое топливо. В настоящий момент продолжается работа над повышением эффективности технологии и снижением стоимости биореактора. Материалы по теме: - IT-байки: Автомобильный водород из водорослей;
- О биотопливе: маленький шаг для технологии...;
- IT-Байки: Ода биотопливу в разгар кризиса.

Экологичный болид Формулы-3 ездит на шоколаде и жирах

Может ли идея "зелёного автоспорта" на самом деле работать? Ответ положительный, если брать во внимание опыт доктора Керри Кирвана (Kerry Kirwan) из Университета Уорвика (University of Warwick), который возглавляет исследовательскую команду, разработавшую и построившую первую в мире полностью экологичную гоночную машину для серии Формула-3. В конструкцию автомобиля входят переплетённые волокна льна, переработанные углеродные волокна, переработанная резина и целлюлозный руль. Топливо также принадлежит к категории дружественных к природе компонентов – биогорючее произведено из шоколада и животных жиров, а смазкой выступает растительное масло. Со скоростью у болида всё в порядке: максимальное значение составляет 217 км/ч, от нуля до 100 км/ч авто разгоняется за 2,5 с.
Экологичный болид Формулы-3 ездит на шоколаде и жирах
Получив положительные оценки от гонщиков Льюиса Хэмилтона (Lewis Hamilton) и Адама Кэрролла (Adam Carroll) и главы команды Brawn GP Росса Брауна (Ross Brawn), машина дебютирует в финале чемпионата Формулы-3 в Брэндс-Хэтч 17 октября. Команда надеется доказать, что конкурентоспособные и мощные автомобили могут быть построены из перерабатываемых материалов. Согласно Кирвану, стоящая за проектом идея показывает "возможность экологичных и зелёных технологий быть быстрыми и интересными". По его мнению, даже если люди из гоночного мира воспринимают это как напрасную трату времени, проект "имеет цель показать пути к будущему, когда гонки станут менее загрязняющими". Видео об экологичном болиде можно посмотреть здесь. Материалы по теме: - Автодайджест. Выпуск №16. Автосалон во Франкфурте;
- Автомобили на этаноле не менее вредны?;
- Вековой рекорд скорости для паровых машин побит.

Рынок биотоплива удвоится к 2015 году

Глобальный объём используемого биотоплива по оценкам аналитиков вырастет вдвое к 2015 году, а Бразилия останется крупнейшим экспортёром. Об этом свидетельствует отчёт Hart Energy Consulting "Глобальный обзор биотоплив: 2009-2015" ("Global Biofuels Outlook: 2009-2015"). Страной с наибольшим увеличением потребности в "зелёном" горючем станут США, где потребление экологичной замены ископаемым углеводородам возрастёт на 30%. Мировая тенденция приведёт к смещению позиций традиционного бензина.
Рынок биотоплива удвоится к 2015 году
"Глобальный спрос на этанол будет отражать его долю в 12-14% всего рынка горючего к 2015 году", - говорится в отчёте. Что касается поставок, их объём увеличится в два раза со стороны Бразилии, производственные мощности страны - на 30%. Глобальное значение для биодизеля достигнет 94 млрд литров. В европейском регионе первую позицию по выпуску биотоплива будет занимать Германия. Среди кандидатур на лучшую замену загрязняющего окружающую среду горючего – биодизель из пальмового масла, рапсовый биодизель и этанол первого поколения. Однако многообещающие на первый взгляд оценки не обязательно свидетельствуют о процветании индустрии. "Из более 170 проектов производства биотоплив по всему миру, которые находятся на некоторой стадии разработки (операционной, начальной или предложения), только 30% продолжат работу в течение изучаемого периода, а многие – пока лишь на стадии пилотного запуска", - отмечает анализ. Значительный рост индустрии ожидается в Индии, однако выход в лидеры этой страны и смещение Бразилии с позиции экспортёра с крупнейшей долей рынка выглядит чересчур оптимистично. Значительный рост производства также обеспечат Аргентина, Китай, Колумбия, Франция, Индонезия, Малайзия, Филиппины и Таиланд. Азиатско-тихоокеанский регион будет представлять 20% мирового рынка выпуска "зелёного" топлива. Отчёт базируется на данных, собранных относительно существующих планов строительства заводов в "операционном, простаивающем или закрытом" состояниях; прогрессирующих проектов исследований в области биотоплива; государственных программ регулирования сферы биотоплива. Материалы по теме: - О биотопливе: маленький шаг для технологии;
- Автомобили на этаноле не менее вредны?;
- IT-байки: Каждому водителю - собственную топливную колонку!.

О биотопливе: маленький шаг для технологии...

Тема альтернативного топлива уже не раз поднималась на страницах 3DNews. Беря свое начало десятилетия назад, мысль о получении биотоплива из отходов, растений и микроорганизмов периодически всплывала на поверхность моря идей, становившихся актуальными при росте цен на традиционные ископаемые энергоносители, и с не меньшим скептицизмом отбрасывалась в сторону при их снижении, подчиняясь некой силе капиталистическо-технологической конвекции. Но рыночные тенденции, забота об окружающей среде и развивающиеся технологии берут верх, поэтому не мудрено постоянное умножение компаний, занятых в сфере апробации методик получения биотоплива и их практической реализации.
Водоросли
Начинающая компания Algenol Biofuels заявляет о способности производить этанол в коммерческих масштабах прямо из водорослей без потребности технологического цикла в свежей воде или сельскохозяйственных почвах. Инновацией уже заинтересовался базирующийся в Мичигане химический гигант Dow Chemical, совместно с которым планируется построить и запустить демонстрационный завод на 24 акрах принадлежащей концерну земли во Фрипорте, Техас. Основной элемент производственного процесса - 3100 горизонтальных биореакторов, каждый из которых имеет окружность около 1,5 метров и более 15 метров в длину и способен вместить до 4000 литров. По сути биореакторы - это желоба, накрытые куполом из частично прозрачной пленки и заполненные соленой водой, закачанной из океана. В них под действием солнечного света растут фотосинтетические водоросли, которые поглощают углекислый газ. Цель - выпускать ежегодно 380 тыс. литров этанола. По состоянию на сегодня множество компаний пытаются делать биотопливо из водорослей, но большинство сосредоточились на выращивании растений и экстракции (выделении) из них масел с последующей перегонкой в биодизель или авиационное топливо. Например, по этому пути пошла Synthetic Genomics, заключившая соглашение с ExxonMobil на $600 млн. Выбранный же Algenol подход предполагает применением генетических модификаций усилить некоторые свойства сине-зеленых водорослей, также известных как цианобактерии, для поглощения ими как можно больших объемов углекислого газа и выработки ценного продукта. В природе сине-зеленые водоросли выделяют небольшие объемы этанола, и только в анаэробной (бескислородной) или лишенной света среде. Сооснователь и исполнительный директор компании Пол Вудс (Paul Woods) рассказывает, что внесенные ими изменения в микроорганизмы позволили получать этанол под воздействием света через фотосинтез. Сначала углекислый газ и вода преобразуются в сахара, затем ферменты синтезируют из них этанол. Еще одно существенное преимущество заключается в отсутствии необходимости перерабатывать сами водоросли, что устраняет затратный этап из цикла производства. Этанол попросту "стекает" с каждой клетки водорослей и испаряется, попадая в верхнюю область биореактора. Затем при помощи процесса конденсации его собирают. Dow чрезвычайно заинтересована в технологии Algenol, потому как этанол заменяет ископаемые топлива в процессе производства этилена - ключевого сырья для многих пластмасс. Химический концерн, кроме предоставления земельных площадей и снабжения углекислым газом реакторов Algenol, будет также оказывать помощь в инженерных вопросах и выпускать пластиковую пленку для биореакторов. В числе сотрудничающих организаций значатся и некоторые лаборатории и институты, а финансовая поддержка придет от американского Департамента энергетики в виде гранта. Разработчики уверены, что им удастся расширить производство до крупномасштабного, снизив себестоимость литра этанола до 30 центов, а конечный продукт отдаст в 5,5 раз больше энергии, чем было затрачено на его производство, что сделает возобновляемый источник альтернативного топлива из водорослей конкурентоспособным по отношению к этанолу из целлюлозы. Дополнительным бонусом является получение чистой воды как побочного продукта в пропорции 1:1 относительно биотоплива. Пока на подавляющем количестве заправок и слыхом не слыхивали об альтернативном топливе. Но каждая новость, возвещающая о маленьком усовершенствовании и небольшом прорыве в технологиях получения замены нефтепродуктам приближает день, когда загазованность перестанет быть неизменной "аурой" мегаполисов. Материалы по теме: - IT-Байки: Ода биотопливу в разгар кризиса;
- Биотопливо заменит собой 33% всего потребляемого в мире бензина;
- IT-байки: Перспективы биотоплива из морских водорослей.

EATR – робот, который пасётся на лужайке

«Далеко, далеко на лугу пасутся - кто?». Слова из детской песенки-загадки скоро могут обрести совсем другой смысл потому что пастись на лугу будут не буренки и домашние любимцы, а боевые автономные тактические роботы - EATR (Energetically Autonomous Tactical Robot). Компании Cyclone Power Technologies и Robotic Technology при поддержке DARPA работают над созданием EATR и заявили об окончании первого этапа проекта.
EATR
Создаваемый робот будет получать энергию собирая и сжигая биомассу в своем генераторе. Это может быть трава, ветки деревьев, бумага и вообще всё, что горит. Главной задачей первого этапа проекта было как раз создание двигателя-генератора с камерой сгорания для биомассы.
камера сгорания биомассы
Робот будет сам находить для себя «пищу» и определять пригодна ли она в качестве топлива. Предполагается, что создаваемый комплекс будет выполнять роль автономного разведчика, осуществляющего рейды по вражеской территории неограниченное время.
EATR
Естественно, что при этом оснащение робота будет включать весь спектр систем наблюдения и связи. И кто знает, в каком облачении военные выпустят EATR на поле. Может это как раз и будет пресловутая буренка. Материалы по теме: - Dustbot: обаятельный робот-мусорщик из Италии;
- Робот-колибри почти не уступает живому прототипу;
- IT-Байки: хомячок в качестве батарейки мобильника.

Ученые знают, как вернуть Чернобыльскую зону к жизни

Выброс вредных веществ, вызванный аварией на Чернобыльской АЭС в 1986 году, сделал непригодными для использования десятки тысяч квадратных километров плодородных почв на Украине, Беларуси и других странах. Последствия оказались таковыми, что безопасно выращивать сельскохозяйственные культуры в «закрытых» районах можно будет возобновить лишь через несколько сотен лет. Тем не менее, ученые нашли способ, позволяющий существенно ускорить процесс очищения земель. Сделать это они собираются с помощью биотоплива.
Ученые знают, как вернуть Чернобыльскую зону к жизни
На днях ученые-инженеры из Беларуси и Ирландии в Минске обсуждали вопросы использования более чем 40 тысяч квадратных километров угодий, отравленных радиоактивными выбросами Чернобыля (Стронций-90, Цезий-137, Плутоний, Америций). По мнению зарубежных экспертов, оптимальнее и безопаснее всего эту территорию в наше время использовать для производства биотоплива, то есть выращивать свеклу и зерновые. Кроме того, некоторые производители топлива уже готовы закупать такое сырье и перерабатывать его. К примеру, технологи Greenfield Project Management уверены в том, что все опасные для человека вещества во время переработки «радиоактивных» культур можно извлечь из сырья на одном из этапов производства. Этот остаток впоследствии сжигается, а опасный пепел консервируется и отправляется в зоны хранения радиоактивных отходов обычных АЭС.
Ученые знают, как вернуть Чернобыльскую зону к жизни
Оптимистичную точку зрения ученых разделяют не все. Представители ООН пока относятся к этой затее скептически. Одна из наиболее веских причин – отсутствие технологической базы, возможностей для хранения и безопасной переработки радиоактивных отходов, как у Ирландии, так и у Беларуси. Тем не менее, в Минске этот проект считают одним из наиболее приоритетных, поэтому государство в ближайшее время готово взяться за решение существующих проблем. Немаловажным также является тот факт, что выращивание определенных видов сельскохозяйственных культур может поспособствовать скорейшему очищению почв от радиоактивных элементов. Ученые считают, что активное использование угодий для производства биотоплива позволит сократить процесс восстановления земель до 20 – 40 лет. Материалы по теме: - IT-байки: Перспективы биотоплива из морских водорослей;
- Биотопливо заменит собой 33% всего потребляемого в мире бензина;
- IT-Байки: Ода биотопливу в разгар кризиса.

Биотопливо заменит собой 33% всего потребляемого в мире бензина

Группа исследователей из Сандийской национальной лаборатории (Sandia National Laboratories) и General Motors Corp. пришла к выводу, что растительные отходы и отходы от лесозаготовки вместе с традиционными сырьевыми злаками могут на постоянной основе заметить до трети потребляемого бензина к 2030 году. Цель Исследования по внедрению 90 млрд галлонов (341 млн м3) биотоплива (90-Billion Gallon Biofuel Deployment Study) заключалась в оценке того, как и где могут производиться на постоянной основе значительные объемы целлюлозного биотоплива при осуществлении научно-технического прогресса с ожидаемыми темпами. Это исследование продолжалось около 9 месяцев.
Биотопливо заменит собой 33% всего потребляемого в мире бензина
Исследователи подвергли оценке возможности, последствия и ограничения ежегодного производства 90 млрд галлонов этанола — этого будет достаточно, чтобы заменить более чем 60 млрд галлонов (227 млн м3) из ожидаемых 180, которые по расчетам будут потребляться ежегодно в 2030 году. 90 млрд галлонов в год превышают план Департамента энергетики США по производству этанола, введенный в 2006 году. 90-галлонное исследование предполагает, что 75 млрд галлонов (284 млн м3) составит этанол из непродовольственного сырья, а остальные 15 млрд галлонов (57 млн м3) этанола будут получать из кукурузы. Этим исследованием было изучено 4 источника получения биотоплива: сельскохозяйственные отходы, которые появляются при переработке кукурузы и пшеницы; отходы лесопереработки; зерновые культуры, традиционно используемые для получения энергии, включая просо; короткооборотная древесина, такая как ива и тополь. Кроме того, учитывался объем затрат на выращивание и уборку урожая, хранение и транспортировку сырья для недавно построенных БиоНПЗ. С помощью специально разработанного инструмента, называемого Моделью развертывания биотоплива (Biofuels Deployment Model, BDM) ученые определили, что 21 млрд галлонов целлюлозного этанола могут производиться ежегодно уже в 2022 году без пересмотра распределения текущих урожаев. Стандарт по возобновляемым источникам энергии (Renewable Fuels Standard), являющийся частью принятого в 2007 году Закона об энергетической независимости и безопасности (Energy Independence and Security Act), устанавливает рост производства биотоплива до 36 млрд галлонов в год к 2022.
Биотопливо заменит собой 33% всего потребляемого в мире бензина
Исследование о внедрении 90 млрд галлонов биотоплива, которое фокусировалось только на этаноле из крахмала и целлюлозы, пришло к выводу, что уровень производства в 90 млрд галлонов ежегодно может начать устойчиво выполняться уже к 2030 году в реальных условиях экономики и финансового климата. Ученые добавляют, что 90 млрд галлонов биоэтанола ежегодно могут производиться и распространяться при поддержке правительства и в условия непрерывного технологического прогресса. Постоянный научно-исследовательский контроль и первичная коммерциализация являются важными составляющими успеха проекта, поскольку непрерывное производство и коммерческая эффективность — залог больших объемов производства, обоснованных в этом исследовании. Политика стимулирования, включающая федеральную квоту и поддержку торговли, налог на выброс вредных веществ, акцизные сборы и гарантии по обеспечению кредитов для целлюлозного биотоплива, очень важна для снижения риска нефтезависимости. Внутренние инвестиции в производство биотоплива инициированы теме же мотивами — инвестиции требуются для поддержки внутренней нефтедобычи в долгосрочной перспективе. Целлюлозное биотопливо может быть полностью конкурентоспособно без каких-либо дотаций при цене нефти за баррель в $90, при условии снижения общих затрат за счет использования более прогрессивных технологий. Кроме того, широкомасштабное производство биотоплива на основе целлюлозы потребляет сравнимое с получением бензина количество воды или даже меньшее. Материалы по теме: - Биотопливо прекратит отнимать еду у голодающих;
- Разработана усовершенствованная технология получения биоэтанола;
- IT-байки: Перспективы биотоплива из морских водорослей.

Новость дня: биотопливо прекратит отнимать еду у голодающих

Широкий диапазон растительных материалов может быть превращен в биотопливо благодаря крупному открытию, позволившему превращать молекулы растений, такие как лигнин, в жидкие углеводороды. В результате реакции лигнин, содержащийся, например, в опилках, превращается в химические прекурсоры этанола и биодизеля. В последние годы угрозы глобального потепления и дефицита традиционных видов топлива привели к распространению биодизеля в транспортном секторе. Но как подтверждает пищеварительная система человека, расщепление таких сложных молекул как целлюлоза или лигнин является сложным делом. Поэтому индустрия биотоплива обращает внимание на такие культуры как кукуруза и сахарная свекла, используя их в качестве сырья для реакций. Но отнимая при этом пищу у голодающих регионов планеты и вызывая рост цен на продовольствие. Биотопливо второго поколения может снизить нагрузку на сельскохозяйственные культуры путем расщепления больших молекул — сотни миллионов долларов вложены в исследования по снижению расходов для производства этанола из целлюлозы. Но целлюлоза способна решить только часть вопроса. Лигнин, составной элемент древесины, является другим важным компонентом, и использование его для получения жидкого топлива может высвободить часть урожая. При этом лигнин — это сложная молекула, и имеющимися методами расщепляется непредсказуемым образом на множество веществ, лишь часть которых может быть использована для производства биотоплива. Юан Коу (Yuan Kou) из Пекинского университета вместе со своими коллегами разработали технологию разложения лигнина на алканы и спирты. Лигнин состоит из углерод-кислород-углеродных (С-О-С) соединений, которые связаны с короткими углеводородными цепочками. Разрыв связей С-О-С является способом освобождения углеводорода, который будет затем задействован при производстве алканов и спиртов. Но в пределах связей углерод-водород (С-Н) также располагаются связи С-О-С, которые важны для производства спиртов. Задача состоит в том, чтобы разрушить одни связи и одновременно сохранить другие. Ученые Пекинского университета, используя предыдущий опыт по расщеплению связей С-О-С, остановили свой выбор на горячей воде, находящейся под избыточным давлением, как лучшем растворителе для реакции. Вода достигает почти критического уровня при температуре 250-300 °С и внешнем давлении в 7 МПА. При этих условиях и в присутствии необходимого катализатора и водорода лигнин распадается на свои мономеры и димеры. Исследователи экспериментировали с различными катализаторами и органическими добавками для оптимизации реакции и остановились на комбинации платиново-углеродного катализатора и диоксана, которая позволяется получить большое количество мономеров и димеров. При идеальных условиях, которые теоретически возможно достичь, массовая доля мономеров будет составлять 44-56%, а димеров — 28-29%. В Пекинском университете очень близко приблизились к этим показателям — выход мономеров составил 45%, а димеров — 12%. Выделение углеводородов из водного раствора происходит довольно просто — нужно охладить воду, и необходимые углеводороды автоматически отделяются от воды. И после этого довольно легко можно преобразовать эти мономеры и димеры в необходимые продукты. В результате, можно получить алканы с 8-9 углеродами в цепи для получения бензина, предельные углеводороды длиной цепи в 12-18 атомов углерода для дизеля и метанол. Значительная часть исходного материала превращается в полезные продукты, говорят исследователи. Но эта работа находится еще в самом начале своего пути, поэтому некоторые аспекты, связанные с экономическими проблемами будут оцениваться в будущем. Однако уже сейчас многие ученые считают итоги эксперимента огромным прорывом и всерьез рассчитывают использовать их на практике. Материалы по теме: - Биометан: топливо будущего;
- IT-байки: водоросли - топливо будущего?;
- Автомобилисты США готовы к переходу на гибридную тягу.

Будущее биотоплива: хотели как лучше, получилось как всегда?

Ещё в прошлом году различные виды биотоплива, то есть, горючего из спирта, растительных масел и других биологически возобновляемых ресурсов были в центре внимания прессы, программ государственного финансирования и превозносились чуть ли не как единственное средство для сохранения окружающей среды от загрязнений отходами сжигания и переработки нефти и газа. Нынче пыл сторонников "зелёного топлива" несколько поостыл. Как-то вдруг выяснилось, что, выпуская автомобильное горючее из растительных масел, можно на ровном месте создать продовольственный кризис, или попросту многократно взвинтить цены на это масло. Более того, детально изучив технологии производства некоторых видов "зелёного топлива", можно с удивлением узнать, что порой на производство таких видов горючего затрачивается гораздо больше энергии, чем это топливо обеспечит впоследствии, да и "безвредность для окружающей среды" такой энергии порой оказывается мифом, ибо выхлопные продукты зачастую гораздо токсичнее продуктов сгорания бензина. На днях группа биологов из Университета Вашингтона (University of Washington) в Боселе (Bothell), представила подробное исследование на эту тему. Авторы статьи, опубликованной в журнале Conservation Biology, не только проанализировали и систематизировали "побочные эффекты" биотопливной энергетики, но также представили дюжину рекомендаций, предостерегающих от опрометчивых шагов в этом бизнесе. Среди ключевых факторов эффективности биотоплива, которые следует рассмотреть до начала его производства, авторы указывают энергозатраты на выращивание культур, требуемых для производства биотоплива, а также отрицательный экономический эффект при использовании плодородных почв под выращивание сырья для биотоплива, а не для выращивания продуктов питания. По мнению авторов исследования, проведение дотошных вычислений при экономическом обосновании выращивании сырья для производства биотоплива, в сочетании в экологическими вопросами и проблемами обеспечения человечества продуктами питания достаточно часто даёт неутешительные выводы: одна насущная проблема просто заменяется другой. К примеру, выращивание кукурузы для производства биотоплива потребует переработки большего количества энергии, чем получится в результате использования этого биотоплива. Впрочем, по мнению исследователей, существует немало перспективных типов сырья для биотоплива. К ним биологи относят, к примеру, просо прутьевидное (Panicum virgatum), а также многочисленные виды водорослей. Впрочем, и в этом случае понадобится немало времени, чтобы довести технологии переработки перспективных видов биологического сырья до уровня, приемлемого для коммерциализации. Ссылки по теме:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥