 Проблема проста для понимания. Молекулы углерода и других парниковых газов поглощают тепло. Чем больше парниковых газов выбрасывается в атмосферу, тем теплее атмосфера становится, усугубляя глобальное потепление климата. Решить проблему не так просто, особенно в отношении авиации - источника двух процентов годовых выбросов парниковых газов от человеческой деятельности. В то время как биотопливо оказалось эффективным, возобновляемым источником, альтернативой бензину и дизельному топливу, топливо для реактивных двигателей представляет уникальную проблему. Эта проблема в настоящее время решается с помощью новой методики, разработанной учеными университета Беркли, университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, и энергетической компании ВР.
Ученые объединили химический катализа с моделированием жизненного цикла парниковых газов, чтобы создать новый процесс для производства био-авиационного топлива, а также автомобильной смазки. Перерабатываемые катализаторы, разработанные учеными, способны преобразовывать биомассу сахарного тростника в новый класс авиационного топлива и смазочных материалов с превосходными свойствами холодного потока, плотности и вязкости, который может достичь чистой экономии жизненного цикла парниковых газов до 80 процентов.
Концентрация углерода и других парниковых газов в атмосфере Земли в настоящее время находится на самом высоком уровне за последние три миллиона лет, в первую очередь в результате сжигания нефти и других ископаемых видов топлива. Биотопливо, синтезированное из сахаров в растительной биомассе, поможет смягчить последствия изменения климата. Тем не менее, реактивное топливо имеет строгие требования, которые должны быть выполнены.
Реактивное топливо должно быть бескислородным, иметь правильное распределение точки кипения, износостойкость и очень низкую температуру застывания. Биотопливо, смешанное непосредственно с нефтяным реактивным топливом, предлагает только скромные преимущества сокращения выбросов парниковых газов. Поэтому очень важен переход к истинному авиационному биотопливу.
Процесс, разработанный учеными, может использоваться для выборочного обновления алкильных метилкетонов, полученных из биомассы сахарного тростника в тримерных конденсатах с более чем 95-процентной доходностью. Эти конденсаты затем гидро-дезоксигенируются в новом классе циклоалкановых соединений, которые содержат кольцо циклогексана и четвертичный атом углерода. Эти циклоалкановые соединения могут быть приспособлены для производства реактивного топлива, или автомобильного смазочного масла. Смазочное масло может даже привести к большему количеству выбросов парниковых газов, чем топливо, полученное из нефтепродуктов, даже есть часть смазки многократно используется в качестве топлива.
Биозаводы по переработке сахарного тростника в настоящее время производят этанол, сахар и электричество. Расширение ассортимента продукции для включения авиационного топлива и смазочных базовых масел может позволить операторам лучше управлять их рыночными рисками - именно так, как нефтехимические комплексы работают сегодня. Вместо оптимизации для одного продукта, они стараются оптимизировать общий ассортимент продукции.
Другим важным преимуществом предлагаемого процесса является то, что он позволяет нефтеперерабатывающим заводов, чтобы преобразовать часть жома, волокнистого остатка, остающегося после того, как сок извлекается из стебля сахарного тростника, в топливо и другие продукты. Остальная часть отходов биомассы может сжигаться для получения технологического тепла и электричества для работы НПЗ. Новый процесс для изготовления реактивного топлива и смазочных материалов также может быть использован, для дизельного топлива и добавок для бензина.
Хотя цель данного исследования заключалась в разработке стратегии для гибкого производства реактивного топлива и смазочных базовых масел в бразильском заводе сахарного тростника, стратегия, стоящая за процессом, может быть также применена к биомассе из других растений непродовольственных и сельскохозяйственных отходов, которые ферментируются с помощью микробов, созданных посредством генной инженерии.
|
