Биомасса в жидкость - Википедия - Biomass to liquid

Биомасса в жидкость (BtL или же BMtL) представляет собой многоступенчатый процесс производства синтетических углеводород топливо из биомасса термохимическим путем.[1] Такое топливо получило название газон.

Основные процессы

Согласно исследованию, проведенному Министерство сельского хозяйства США и Департамент энергетики, то Соединенные Штаты может производить не менее 1,3 миллиарда тонн целлюлозы биомасса каждый год без уменьшения количества биомассы, необходимой для наших продуктов питания, кормов для животных или экспорта.[2]

Процесс Фишера-Тропша

В Процесс Фишера-Тропша используется для производства синтетические топлива из газифицированный биомасса. Углеродистый материал газифицируется, и газ обрабатывается для очистки синтез-газ (смесь монооксид углерода и водород ). Фишер-Тропш полимеризует синтез-газ в дизель углеводороды диапазона. Пока биодизель и биоэтанол производство пока использует только части растение, т.е. масло, сахар, крахмал или же целлюлоза, BtL продукция может газифицировать и использовать все растение.

Мгновенный пиролиз

Вспышка пиролиз - производство бионефти (пиролизное масло ), char и газ при температуре 350–550 ° C и времени пребывания <1 секунды (также называемый безводным пиролизом).

Каталитический быстрый пиролиз

Каталитический быстрый пиролиз - это быстрый процесс, в котором целлюлоза распадается на жидкое биотопливо. При таком подходе целлюлоза нагревается до 500 градусов. Цельсия менее чем за одну секунду в камере, чтобы разрушить молекулы кислорода. Катализатор образует химические реакции это удалить кислород облигации и форма углеродные кольца. После реакции бензин образуется вместе с водой, углекислый газ, и монооксид углерода.[2]

Лечение AFEX

Процесс предварительной обработки расширения аммиачного волокна (AFEX), горячее концентрирование 15 M аммиак используется для расщепления молекул сахара, целлюлоза и гемицеллюлоза значительно эффективнее ферментов. После этого система быстрого сброса давления охлаждает и прекращает лечение. В результате происходит незначительная деградация биомассы с высокими урожаями. Процесс был запатентован Брюс Дейл, Университет штата Мичиган профессор.[3] AFEX обычно выполняется в один этап, что делает его более эффективным, чем другие процессы.

Условия процесса AFEX[4]

Каталитическая деполимеризация

Каталитический деполимеризация это использование тепла и катализаторов для отделения годного к употреблению дизельного топлива от углеводород отходы.

Региональный центр переработки биомассы

Региональный центр обработки биомассы - это концептуальное место, где биомасса, обработанная AFEX, может поступать на биоперерабатывающие заводы, фермы и леса, а также в кормушки для животных. Это повысит ценность целлюлозной биомассы для животных и биотопливо производство. Это уменьшит плотность биомасса для облегчения транспортировки, упрощения заключения договоров и увеличения землепользования для биотопливо

В процессе используется все растение для улучшения углекислый газ сбалансировать и увеличить урожайность.

Травы с потенциальной энергией

Растительный материал дешевле чем масло как по энергии, так и по массе, а некоторые растительные материалы потенциально могут быть энергетическими травами.

Просо

Просо это пучок травы родом из Северной Америки, который растет естественным путем в теплую погоду с широкими возможностями адаптации и легкостью прорастание, позволяя просвистнику расти быстрее; однако у него низкая относительная урожайность по сравнению с другими энергетическими культурами.[4]

Сорго

Сорго выращиваются в более теплом климате, в основном в тропических регионах. Сорго имеет потенциал стать энергетической травой, поскольку требует небольшого расхода воды и может давать большой урожай. Сорготем не менее, выращивается ежегодно, его трудно внедрить на определенном участке, и он требует большого количества удобрений и пестицидов.[4]

Мискантус

Мискантус родом из тропические регионы из Африка и Южный Азия. Мискантус может вырасти до 3,5 метров и был испытан в качестве биотоплива с 1980-х годов. Преимущества использования мискантуса в том, что он может жить более двух лет и требует небольших затрат, что устраняет необходимость в дополнительном орошении, удобрениях и пестицидах. Проблемы с мискантусом возникают из-за времени, необходимого для того, чтобы прижиться в местности.[4]

Грассолин

Грассолин - термин, придуманный в 1991 году Мэтью Скоггинсом, аспирантом Брюс Дейл, чтобы уловить идею взять растительный материал и преобразовать его в масло.[5]

Стоимость изменения

Стоимость для нефть переход на грасолин будет зависеть от того, насколько быстро растет его использование.[2] Также потребуются изменения в автомобилях, чтобы они были совместимы с газоном. Калифорнийский университет в Беркли Сомервилль (профессор альтернативной энергетики) считает, что для строительства потребуются крупные инвестиции в размере более 325 миллиардов долларов. биофабрики который может производить 65 миллиардов галлонов биотопливо необходимо для достижения национальных целей до 2030 года.[6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Биомасса в жидкий срок». Архивировано из оригинал на 2017-05-13. Получено 2016-08-28.
  2. ^ а б c Хубер, Джордж У. "Грассолин у насоса". Scientific American. PMID  19555024. Архивировано из оригинал на 2018-10-04. Получено 2017-01-25.
  3. ^ Дейл, Брюс Э. «Процесс предварительной обработки AFEX может снизить стоимость целлюлозного этанола».
  4. ^ а б c d Дейл, Брюс Э. «ГРАССОЛИН В ВАШЕМ БАКЕ: ПОЧЕМУ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫЙ ЭТАНОЛ БЛИЖЕ, ЧЕМ ВЫ ДУМАЕТЕ» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 13 ноября 2013 г.. Получено 11 ноября 2013.
  5. ^ Шмуль, Эмили (2 декабря 2009 г.). "'Грассолайн - будущее для выдающихся ученых СПД ». Мормон Таймс.
  6. ^ Дейл, Б. (2008). «Грассолин в вашем резервуаре: мифы и реальность о биотопливе». Микроскопия и микроанализ. 14: 1484–1485. Дои:10.1017 / с1431927608088764.
  • Ходаков Андрей Юрьевич; Чу, Вэй; Фонгарланд, Паскаль (2007). «Достижения в разработке новых кобальтовых катализаторов Фишера-Тропша для синтеза длинноцепочечных углеводородов и чистого топлива». Химические обзоры. 107 (5): 1692–1744. Дои:10.1021 / cr050972v. PMID  17488058.

внешняя ссылка