Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Биогазолин или биобензин ( британский английский ) - это тип бензина, производимый из биомассы, такой как водоросли . Как и традиционно производимый бензин, он состоит из углеводородов, содержащих от 6 ( гексан ) до 12 ( додекан ) атомов углерода на молекулу, и может использоваться в двигателях внутреннего сгорания . Биогазолин химически отличается от биобутанола и биоэтанола , поскольку это спирты , а не углеводороды.

Такие компании, как Diversified Energy Corporation, разрабатывают подходы к получению триглицеридов с помощью процесса деоксигенации и риформинга (крекинга, изомеризации, ароматизации и производства циклических молекул) с получением биогазолина. Этот биогазолин должен соответствовать химическим, кинетическим характеристикам и характеристикам горения своего нефтяного аналога, но с гораздо более высоким октановым числом. Другие используют аналогичные подходы, основанные на гидроочистке. Третьи сосредотачиваются на использовании древесной биомассы и ферментативных процессов.

Структура и свойства [ править ]

BG100, или 100% биогазолин, составлен таким образом, что его можно сразу использовать в качестве замены бензина, полученного из нефти, в любом обычном бензиновом двигателе , и его можно распространять в той же топливной инфраструктуре, поскольку свойства соответствуют традиционному бензину из нефть. [1] Додекан требует небольшого процента октанового бустера, чтобы соответствовать бензину. Топливо этанол ( E85 ) требует специализированных топливных систем и имеет более низкую энергию сгорания и соответствующую экономию топлива . [2]

Химическое сходство биогазолина позволяет ему полностью смешиваться с обычным бензином. Биогазолин также разработан, чтобы не требовать модификации топливной системы, в отличие от этанола. [3]

Сравнение с обычным топливом [ править ]

Производство [ править ]

Процесс производства биогазолина
Процесс производства биогазолина

Биогазолин создается путем превращения сахара непосредственно в бензин. В конце марта 2010 года в Мэдисоне, штат Висконсин, компанией Virent Energy Systems, Inc. была запущена первая в мире демонстрационная установка по биогазолину . [4] Вирент открыл и разработал метод, названный реформингом в водной фазе (APR) в 2001 году. APR включает в себя множество процессов, включая риформинг для получения водорода, дегидрирование спиртов / гидрирование карбонилов, реакции деоксигенирования, гидрогенолиз и циклизацию. Исходным материалом для APR является раствор углеводов, созданный из растительного материала, а продукт - смесь химикатов и кислородсодержащих углеводородов.. После этого материалы проходят дальнейшую обычную химическую обработку, чтобы получить конечный результат: смесь не кислородсодержащих углеводородов, которая, как они утверждали, была рентабельной. Эти углеводороды являются точными углеводородами, содержащимися в нефтяном топливе, поэтому современные автомобили не нужно переделывать для работы на биогазолине. Единственная разница в происхождении. Топливо на нефтяной основе производится из нефти, а биогазолин производится из растений, таких как свекла, сахарный тростник или целлюлозная биомасса, которые обычно являются растительными отходами. [5]

Дизельное топливо состоит из линейных углеводородов. Это длинные прямые цепочки атомов углерода. Они отличаются от более коротких разветвленных углеводородов, из которых состоит бензин. В 2014 годе исследователи использовали сырье из левулиновой кислоты для создания Биобензина. Левулиновую кислоту получают из целлюлозного материала, такого как стебли кукурузы, солома или другие растительные отходы. Эти отходы не нужно ферментировать. Сообщается, что процесс производства топлива недорогой и дает выход более 60 процентов. [6]

Исследование [ править ]

Исследования проводятся как в академическом, так и в частном секторе.

Академический [ править ]

Политехнический институт Вирджинии и Государственный университет в течение последних четырех лет проводят исследования по производству стабильного биогазолина на существующих нефтеперерабатывающих заводах. В центре их исследования был срок хранения биомасла. Катализаторы использовали для удаления примесей из переработанных растительных сахаров. Исследователи увеличили время с трех месяцев до года. [7]

Исследователи из Университета штата Айова используют в своих исследованиях один из видов ферментации. Сначала они образуют газовую смесь и подвергают ее пиролизу. Результатом пиролиза является био-масло, часть которого, богатая сахаром, ферментируется и перегоняется с образованием воды и этанола. Но затем часть с высоким содержанием ацетата разделяется на биогазолин, воду и биомассу. [8]

Частный [ править ]

Компания Virent Energy Systems, Inc., расположенная в Мэдисоне, штат Висконсин, совместно с Shell разработала технологию превращения растительных сахаров из пшеничной соломы, стеблей кукурузы и пульпы сахарного тростника в биогазолин. Сахара превращаются в углеводороды, аналогичные тем, которые содержатся в обычном бензине, с помощью катализаторов. [9]

Экономическая жизнеспособность и будущее [ править ]

Одна из основных проблем, с которыми сталкивается экономическая жизнеспособность биогазолина, - высокая первоначальная стоимость. Исследовательские группы обнаруживают, что нынешние инвестиционные группы нетерпеливы по поводу темпов развития биогазолина. Кроме того, экологические группы могут потребовать, чтобы биогазолин производился таким образом, чтобы защитить дикую природу, особенно рыбу. [10] Исследовательская группа, изучающая экономическую жизнеспособность биотоплива, обнаружила, что современные методы производства и высокая стоимость производства не позволят биогазолину быть доступным для широкой публики. [11] Группа определила, что цена на биогазолин должна быть приблизительно 800 долларов за баррель, что они считают маловероятным с учетом текущих производственных затрат. [12]Еще одна проблема, препятствующая успеху биогазолина, - это отсутствие налоговых льгот. Правительство предоставляет налоговые льготы для топлива на основе этанола, но еще не предложило налоговые льготы для биогазолина. [13] Это делает биогазолин гораздо менее привлекательным вариантом для потребителей. Наконец, производство биогазолина может иметь большое влияние на сельское хозяйство. Если бы биогазолин стал серьезной альтернативой, большой процент наших существующих пахотных земель был бы преобразован для выращивания сельскохозяйственных культур исключительно на биогазолин. Это может уменьшить количество земли, используемой для выращивания продуктов питания для потребления людьми, и может уменьшить общее количество сырья. Это приведет к увеличению общей стоимости продуктов питания. [13]

Хотя могут возникнуть некоторые проблемы, связанные с экономической жизнеспособностью биогазолина, партнерство между Royal Dutch Shell и Virent Energy Systems, Inc., бионаучной фирмой, базирующейся в Мэдисоне, штат Висконсин, по дальнейшим исследованиям биогазолина является обнадеживающим знаком для будущего биогазолина. [14] Кроме того, многие страны проводят политику, которая увеличивает использование биогазолина в стране, чтобы помочь снизить стоимость ископаемого топлива и создать большую энергетическую независимость . [14] Текущие усилия партнерства сосредоточены на улучшении технологии и предоставлении ее для крупномасштабного производства. [14]

См. Также [ править ]

  • Топливо из водорослей
  • Биопластик
  • Бутаноловое топливо

Ссылки [ править ]

  1. ^ LaMonica, Мартин (14 января 2008). «Новый энергетический акт для подпитки потока« биогазолина » » . CNET . CBS Interactive Inc.
  2. ^ «Превращение сахара в бензин» . BGT Биогазолин . 2006 г.
  3. ^ «Биогазолин - определение, глоссарий, подробности» . Oilgea . Проверено 1 декабря 2011 года .
  4. ^ Ондрей, Gerald (май 2010). «Этот новый процесс производит биогазолин из углеводов». Химическая инженерия .
  5. ^ «Биоформинг» . Virent Energy Systems Inc. 2011.
  6. ^ Coxworth, Бен (6 февраля 2014). «Биогазолин может присоединяться к биодизелю в насосах» . Новый Атлас . Gizmag Pty Ltd.
  7. ^ DeLung, Джошуа. «Превращение остатков деревьев в биогазолин» . Energy.gov . Правительство США . Проверено 1 декабря 2011 года .
  8. ^ «Программа гибридной обработки» . Веб-сайт Университета штата Айова . Государственный университет Айовы. Архивировано из оригинального 10 декабря 2012 года . Проверено 1 декабря 2011 года .
  9. ^ «Вирент и Шелл запускают первый в мире завод по производству биогазолина» . Virent Energy Systems Inc. 23 марта 2010. Архивировано из оригинала 25 июня 2016 . Проверено 1 декабря 2011 года .
  10. ^ Aylot, Мэтью (24 сентября 2010). «Забудьте пальмовое масло и сою, микроводоросли - следующий большой источник биотоплива» . Эколог . Проверено 22 ноября 2011 .
  11. ^ Том, Линдси. «Биотопливо, биопродукты и биопереработка». bcic.ca. Отсутствует или пусто |url=( справка )
  12. ^ Гримли, Крис. «Пример использования водорослей». Наностринговая технология. Отсутствует или пусто |url=( справка )
  13. ^ а б Внокуров В.А. А.В. Барков; Л.М. Краснопольская; Е.С. Мортиков (2 ноября 2010 г.). «АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ. Технология альтернативных видов топлива». Химия и технология топлив и масел . 46 (2): 75–78. DOI : 10.1007 / s10553-010-0190-у .
  14. ^ a b c Клэнтон, Бретт (3 апреля 2008 г.). «Биогазолин: куча потенциала» . Хьюстонские хроники . Хьюстон.

Внешние ссылки [ править ]

  • Биогазолин Yahoo Group

Исследовательские институты [ править ]

  • Преодолевая химические и инженерные барьеры на пути к лигноцеллюлозному биотопливу : список участников семинара