Теги → водоросли

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:

Нефть против биотоплива: война еще не проиграна?

Согласно оценкам различных организаций и экспертов, нынешних мировых разведанных запасов нефти при современных темпах добычи хватит более чем на 50 лет, потенциально существующих - по самым оптимальным подсчетам - еще на 70 лет. При этом доля "черного золота" в мировом потреблении энергоресурсов занимает около 50%. Что касается газа, общие его запасы - доказанные и еще не разведанные - при текущих объемах расходования обеспечат землян "голубым топливом" лет на 70. Но вполне ясно, что тенденция роста потребления ископаемых видов топлива сохранится или ускорится, учитывая в том числе экономический подъем стран БРИК (Бразилия, Россия, Индия, Китай), а добыча будет усложняться, соответственно увеличивая стоимость ресурсов. Поэтому развитие технологий производства биотоплива, использования возобновляемых источников, атомной энергетики постепенно вытесняет нефть и газ, а экономический кризис еще более активизировал этот процесс. Но что если известные и еще не обнаруженные, но активно разыскиваемые на глубинах в несколько километров залежи углеводородов - это далеко не все, чем может порадовать многострадальная планета?
Формирование углеводородов
Нефть и газ сформировались из растений и умерших организмов, подвергшихся воздействию высоких температур и давления под толстыми слоями земной коры. В течение многих лет учеными ведется дискуссия о возможности образования углеводородов в более глубоких породах и без органического материала. Недавно же получены сведения, согласно которым этан и другие тяжелые углеводороды могут быть синтезированы при температуре и давлении, существующих в верхних слоях мантии, находящейся между корой и ядром планеты. Соответствующее исследование проведено сотрудниками геофизической лаборатории Института Карнеги с коллегами из России и Швеции, а результаты опубликованы 26 июля. Метан (СН4) - основной компонент природного газа, тогда как этан (С2Н6) используется как сырье в нефтехимической отрасли. Оба этих углеводорода и другие, связанные с горючими материалами, называются насыщенными углеводородами, поскольку имеют простую химическую связь и содержат молекулы водорода. С помощью алмазной камеры и лазерного источника тепла ученые подвергли метан воздействию давления, в 20 тысяч раз превышающего атмосферное, и температуре от 700°C до 1225°C. Эти условия воспроизводят таковые на глубинах от 64 до 150 км в земной коре. В результате произошла реакция преобразования метана в этан, пропан, бутан, молекулярный водород и графит. Повторив опыт, но уже с этаном, ученые снова получили метан. Трансформация дает основания полагать, что тяжелые углеводороды могут существовать глубоко под землей. А обратное преобразование свидетельствует о термоднамически контролируемом синтезе насыщенных углеводородов, не требующем органического материала. "Мы были заинтригованы предварительными экспериментами и теоретическими выкладками, - отмечает соавтор опубликованной работы Александр Гончаров. - Проведенные несколько лет назад эксперименты по воздействию на метан высоким давлением и температурой показали схожесть этих условий формирования тяжелых углеводородов из метана с реальными. Но молекулы не могли быть идентифицированы точно. Мы решили эту проблему благодаря усовершенствованной технике лазерного нагрева и подтвердили возможность получения метана из этана". Профессор Кутчеров очерчивает дальнейший круг задач: "Предположение о том, что формирующиеся в мантии углеводороды мигрируют в земную кору, внося вклад в образование залежей нефти и газа, высказывалось много лет назад. Теперь необходимо исследовать синтез и стабильность химических соединений, получаемых в схожих с глубинными условиях, и установить характеристики полостей в коре, куда они "просачиваются" из мантии". Безусловно, результаты изысканий требуют дальнейшего изучения и планирования экспериментальных и теоретических программ. Но кто знает, какова судьба проведенных учеными Института Карнеги исследований? Возможно, недалек тот день, когда те же технологии, называемые ныне "зелеными", в том или ином виде будут приспособлены для разведки и поднятия с недостижимых ранее глубин привычных для всех углеводородов, и сдающие позиции нефть и газ "воспрянут" новыми перспективами на топливных рынках, ведь их применение хорошо отработано - в автомобилях, котельных, химическом производстве... А экология в очередной раз "подождет". Материалы по теме: - Энергия ветра становится востребованной;
- IT-байки: Малая ветроэнергетика - для дома, для семьи;
- IT-Байки: Ода биотопливу в разгар кризиса.

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.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥