Biomasa do kapaliny - Biomass to liquid - Wikipedia

Biomasa do kapaliny (BtL nebo BMtL) je vícestupňový proces výroby syntetiky uhlovodík paliva vyrobená z biomasa termochemickou cestou.[1] Takové palivo bylo nazýváno grassoline.

Hlavní procesy

Podle studie provedené Americké ministerstvo zemědělství a Ministerstvo energetiky, Spojené státy může produkovat nejméně 1,3 miliardy tun celulózy biomasa každý rok, aniž by se snížilo množství biomasy potřebné pro naše jídlo, krmivo pro zvířata nebo vývoz.[2]

Fischer – Tropschův proces

The Fischer – Tropschův proces se používá k výrobě synpaliva z zplyňovaný biomasa. Uhlíkatý materiál se zplyňuje a plyn se zpracovává na čištění Syngas (směs kysličník uhelnatý a vodík ). Fischer-Tropsch polymerizuje syntézu na nafta -rozsah uhlovodíků. Zatímco bionafta a bio-ethanol výroba zatím používá pouze části a rostlina, tj. olej, cukr, škrob nebo celulóza, BtL produkce může zplynovat a využívat celou rostlinu.

Blesková pyrolýza

Blikat pyrolýza —Výroba biooleje (pyrolýzní olej ), char a plyn při teplotách mezi 350–550 ° C a dobách setrvání <1 sekunda (nazývané také bezvodá pyrolýza).

Katalytická rychlá pyrolýza

Katalytická rychlá pyrolýza je rychlý proces, při kterém celulóza se člení na kapalné biopalivo. V tomto přístupu se celulóza zahřívá na 500 stupňů Celsia za méně než jednu sekundu v komoře k rozbití molekul kyslíku. Vytvoří se katalyzátor chemické reakce že odstranit kyslík vazby a forma uhlíkové kroužky. Poté, co proběhne reakce, vytvoří se spolu s vodou benzín oxid uhličitý, a kysličník uhelnatý.[2]

Léčba AFEX

Proces předúpravy amoniakálních vláken (AFEX), koncentrovaný za tepla 15 M amoniak se používá k rozpadu molekul cukru, celulóza a hemicelulóza výrazně účinněji než enzymy. Poté rychlé uvolnění tlaku ochladí a ošetření ukončí. Výsledkem je drobná degradace biomasy s vysokými výnosy. Proces byl patentován Bruce Dale, Michiganská státní univerzita profesor.[3] AFEX se obvykle provádí v jednom kroku, takže je efektivnější než jiné procesy.

Podmínky procesu AFEX[4]

Katalytická depolymerizace

Katalytické depolymerizace je použití tepla a katalyzátorů k oddělení použitelné motorové nafty od uhlovodík odpady.

Regionální centrum pro zpracování biomasy

Regionální centrum pro zpracování biomasy je koncepčním místem, kde může biomasa zpracovaná AFEXem jít do biorafinérií, farem a lesů a do krmítek pro zvířata. Tím se zlepší hodnota celulózové biomasy pro zvířata a biopalivo Výroba. Tím se sníží hustota biomasa pro snadnější přepravu, zjednodušit problémy se smlouvami a zvýšit využití půdy pro biopaliva

Tento proces využívá celou rostlinu ke zlepšení oxid uhličitý rovnováhu a zvýšení výnosu.

Potenciální energetické trávy

Přírodní materiál je levnější než olej na energetické i masové bázi a určitý rostlinný materiál může být energetickou trávou.

Switchgrass

Switchgrass je trsová tráva původem ze Severní Ameriky, které přirozeně rostou za teplého počasí se širokou adaptační schopností a snadností klíčení, což umožňuje rychlejší růst travní trávy; ve srovnání s jinými energetickými plodinami má však nízký relativní výnos[4]

Čirok

Čirok se pěstují v teplejším podnebí, většinou v tropických oblastech. Čirok má potenciál být energetickou trávou, protože vyžaduje nízké využití vody a může přinést velký výnos. Čirokmá však každoroční pěstování a je obtížné ji v určité oblasti založit a vyžaduje mnoho vstupů od hnojiv a pesticidů.[4]

Miscanthus

Miscanthus jsou původem z tropické oblasti z Afrika a jižní Asie. Miscanthus může dorůst až 3,5 metru a od 80. let se s ním třídí jako biopalivo. Výhodou použití miscanthusu je to, že může žít déle než dva roky a vyžaduje malý vstup, což eliminuje potřebu dalšího zavlažování, hnojiv a pesticidů. Problémy s miscanthusem vyplývají z doby potřebné k založení do určité oblasti.[4]

Grassoline

Grassoline je termín vytvořený v roce 1991 Matthewem Scogginsem, postgraduálním studentem Bruce Dale, zachytit myšlenku převzetí rostlinného materiálu a jeho přeměnu na olej.[5]

Náklady na změnu

Náklady na ropa přechod na travní porosty by závisel na tom, jak rychle roste využití travního porostu.[2] Změny budou rovněž nutné u automobilů, aby byly kompatibilní s grassoline. UC Berkeley Somerville (profesor alternativní energie) odhaduje, že k vybudování bude zapotřebí velké investice přes 325 miliard dolarů biofaktory které mohou vyprodukovat 65 miliard galonů biopalivo k dosažení národních cílů do roku 2030.[6]

Viz také

Reference

  1. ^ „Biomasa až kapalný termín“. Archivovány od originál dne 2017-05-13. Citováno 2016-08-28.
  2. ^ A b C Huber, George W. „Grassoline at the Pump“. Scientific American. PMID  19555024. Archivovány od originál dne 10. 10. 2018. Citováno 2017-01-25.
  3. ^ Dale, Bruce E. „Proces předúpravy AFEX může snížit náklady na celulózový etanol“.
  4. ^ A b C d Dale, Bruce E. „GRASSOLINE VE VAŠE NÁDRŽI: PROČ JE CELULOSOVÝ ETHANOL DALŠÍ, NEŽ SI MYSLÍTE“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 13. listopadu 2013. Citováno 11. listopadu 2013.
  5. ^ Schmuhl, Emily (2. prosince 2009). "'Grassoline je budoucnost pro osvětlené vědce LDS “. Mormon Times.
  6. ^ Dale, B.E. (2008). „Grassoline ve vašem tanku: mýty a skutečnosti o biopalivech“. Mikroskopie a mikroanalýza. 14: 1484–1485. doi:10.1017 / s1431927608088764.
  • Khodakov, Andrei Y .; Chu, Wei; Fongarland, Pascal (2007). „Pokroky ve vývoji nových kobaltových Fischer-Tropschových katalyzátorů pro syntézu uhlovodíků s dlouhým řetězcem a čistých paliv“. Chemické recenze. 107 (5): 1692–1744. doi:10.1021 / cr050972v. PMID  17488058.

externí odkazy