Войти
США в основном производит биодизель и этанол., который использует кукурузу в качестве основного сырья сырья. США являются существующими этанола в мире, только в 2017 году они произвели почти 16 миллиардов галлонов. На Соединенные Штаты вместе с Бразилией приходится 85 процентов всего производства этанола, общее мировое производство составляет 27,05 миллиарда галлонов. Биодизельное топливо коммерчески доступно в большинстве масличных стран. По состоянию на 2005 год оно было несколько дороже, чем ископаемое дизельное топливо, хотя обычно его производят в относительно небольших количествах (по сравнению с нефтепродуктами и этанолом ).
Биотопливо в основном используется в смесях с ископаемым топливом. Они также используются в качестве добавок. Самый крупный потребитель биодизеля - США. Армия. Большинство легковых автомобилей, используемых сегодня в США, работают на смесях, используются до 10% этанола, и производители автомобилей уже производят автомобили, предназначенные для работы на смесях с более высоким содержанием этанола. Спрос на биоэтанол в растения, что было стимулировано открытием в конце 90-х годов, что трет-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), оксигенат добавка в бензин, загрязнение подземные воды. 138>Целлюлозное биотопливо находится в стадии разработки, чтобы избежать повышенного давления на цены на продовольственное и изменения в землепользовании, которые, как ожидается, будут вызваны значительным использованием пищевого биотоплива.
Биотопливо не ограничивается жидким топливом. Одно из часто игнорируемых применений биомассы в США - это газификация биомассы. Небольшое, но растущее число людей, использующих древесный газ в топливе для автомобилей и грузовиков по всей Америке.
Задача состоит в том, чтобы расширить рынок биотоплива за пределы фермерских штатов, где они были наиболее популярны на сегодняшний день. Транспортные средства с гибким топливом позволяют в этом переходе, поскольку они позволяют водителям выбирать различные виды топлива в зависимости от цены и доступности.
Растущие предприятия по производству этанола и биодизеля обеспечивают рабочие места на строительстве, эксплуатации и техническом обслуживании заводов, в основном в сельских районах. По данным Ассоциации возобновляемых источников топлива, только в 2005 году в индустрии этанола в США было создано почти 154 000 рабочих мест, что увеличило доходы населения на 5,7 миллиарда долларов. Он также принес около 3,5 млрд долларов в виде налоговых поступлений на местном, государственном и федеральном уровнях. С другой стороны, в 2010 году отрасль получила 6,646 млрд долларов федеральной поддержки.
На основе средней урожайности кукурузы в США с 2007 по 2012 год, переработка всей кукурузы США даст 34,4 миллиарда галлонов этанола, что составляет примерно 25% спроса на готовое моторное топливо в 2012 году.
США использовали b iofuel в начале 20 века. Например, модели Ford T работали на этаноле. Затем интерес к биотопливу снижался до первого и нефтяного кризиса (1973 и 1979).
Министерство энергетики основало Национальную лабораторию возобновляемых источников энергии. в 1974 г. и начал работать в 1977 г. NREL публикует статьи о биотопливе. Конгресс также проголосовал за Закон об энергетической политике в 1994 году и за более новый в 2005 году.
Конгресс установил постоянных требований в соответствии с Законом об энергетической политике 2005 года, предназначенным для поощрения смешивания возобновляемых видов топлива с топливом для автотранспортных средств нашей страны.. Конгресс поддержал программу использования возобновляемых источников топлива в соответствии с Законом об энергетической независимости и безопасности 2007 года, чтобы они были утверждены годовые стандарты для полного возобновляемого топлива, такие как дизельное топливо на основе биомассы, биотопливо усовершенствованное биотопливо. Переоцененные законодательные требования также включают новые виды топлива, так и для используемого сырья, включая пороговые значения выбросов парниковых газов в течение цикла.
Текущая программа Национальный стандарт по возобновляемым источникам топлива (RFS1) была создана в рамках Энергетической политики Закон 2005 г., который внес поправки в Закон о чистом воздухе, установив первый национальный стандарт на возобновляемое топливо. Конгресс США присвоил США Агентство по охране окружающей среды (EPA) обязано координировать свои действия с США. Министерство энергетики, США Министерство сельского хозяйства и заинтересованные стороны должны разработать и внедрить эту новую программу.
Стандарт возобновляемого топлива требует использования 7,5 млрд галлонов США (28 × 10 ^м) биотоплива. будет Роман к 2012 году, что расширит рынок биотоплива.
EPA объявило, что стандартного топлива возобновляемого топлива 2009 года потребует от продуктов питания пробереработчиков, производителей бензина, не содержащих кислородсодержащих соединений, заменить 10,21% своего бензина возобновляемым топливом. например этанол. Это требование направлено на обеспечение того, чтобы в 2009 году было продано не менее 11,1 миллиарда галлонов США (42 × 10 ^м) возобнового топлива в соответствии с целями, установленными Законом об энергетической независимости и безопасности. 2007 г. (EISA). В то время как требования RFS увеличиваются примерно на 23% - с 9 миллиардов галлонов США (34 × 10 ^м в 2008 г. до 11,1 млрд галлонов США (42 × 10 ^м) в 2009 г. - процентное требование увеличенное на треть, с 7,76% в 2008 году до 10,21% в 2009 году.
EPA определяет, что топливные смесители соответствуют требованиям к возобновляемому топливу, проверяя идентификационные номера возобновляемых источников что они предоставляют в агентство.
RFS 2009 также выступает против того, что известно как "". Чтобы решить проблему стенок из смесей, Министерство энергетики и другие изучают возможность использования Смесей среднего класса, таких как E15 и E20, для использования в стандартных автомобилях, работающих на бензине. Разрешение всех бензиновых смесей содержит до 20% этанола удвоит потенциальный рынок для этанола.
В мае 2009 года EPA опубликовало предлагаемые изменения в Национальном возобновляемом топливе. Программа «Стандарт топлива». Эти изменения касались изменений в программе возобновляемого топлива в соответствии с требованиями EISA. Пересмотренные законодательные требования устанавливают новые стандарты удельного объема топлива целлюлозного биотоплива, дизельного топлива на основе биомассы, современного биотоплива и общего количества возобновляемого топлива, которое должно работать в качестве топлива для транспортных средств каждый год. Пересмотренные законодательные требования включают также новые определения и критерии для возобновляемых видов топлива, так и для сырья, используемого для их производства, включая новые пороговые значения выбросов парниковых газов (ПГ) для возобновляемых видов топлива. Нормативные требования для РФС применяются к отечественным и зарубежным производителем и импортерам возобновляемого топлива.
Из этих модификаций несколько примечаний. Во-первых, стандарт размера по RFS2 был увеличен в начале 2008 года с 5,4 до 9,0 миллиардов галлонов США (от 20 000 000 до 34 000 000 м3). После этого требуемый объем продолжает увеличиваться в соответствии с RFS2, в итоге достигнув 36 миллиардов галлонов США (140 × 10 ^м) к 2022 году.
| Требования к объему возобновляемого топлива для RFS2 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Год | Дизельное топливо на основе биомассы | Целлюлозное биотопливо | Всего усовершенствованного биотоплива | Общее количество возобновляемого топлива | |||||
| млрд галлонов США | миллионов кубических метров | миллиардов галлонов США | миллионов кубических метров | миллиардов галлонов США | миллионов кубических метров | миллиардов галлонов США | миллионов кубических метров | ||
| 2009 | 0,5 | 1, 9 | — | — | 0,6 | 2,3 | 11,1 | 42 | |
| 2010 | 0,65 | 2,5 | 0,1 | 0,38 | 0,95 | 3,6 | 12,95 | 49,0 | |
| 2011 | 0,8 | 3,0 | 0,25 | 0,95 | 1,35 | 5,1 | 13,95 | 52,8 | |
| 2012 | 1,0 | 3,8 | 0,5 | 1,9 | 2,0 | 7,6 | 15, 2 | 58 | |
| 2013 | 1,0 | 3,8 | 1,0 | 3,8 | 2,75 | 10,4 | 16,55 | 62,6 | |
| 2014 | 1,0 | 3,8 | 1,75 | 6,6 | 3,75 | 14,2 | 18,15 | 68, 7 | |
| 2015 | 1,0 | 3,8 | 3,0 | 11 | 5,5 | 21 | 20,5 | 78 | |
| 2016 | 1,0 | 3,8 | 4, 25 | 16,1 | 7,25 | 27,4 | 22,25 | 84,2 | |
| 2017 | 1,0 | 3,8 | 5,5 | 21 | 9,0 | 34 | 24,0 | 91 | |
| 2018 | 1,0 | 3,8 | 5,5 | 21 | 9,0 | 34 | 24,0 | 91 | |
| 2019 | 1,0 | 3,8 | 8,5 | 32 | 13,0 | 49 | 28,0 | 106 | |
| 2020 | 1,0 | 3,8 | 10,5 | 40 | 15,0 | 57 | 3 0,0 | 114 | |
| 2021 | 1,0 | 3,8 | 13,5 | 51 | 18,0 | 68 | 33,0 | 125 | |
| 2022 | 1,0 | 3,8 | 16,0 | 61 | 21,0 | 79 | 36,0 | 136 | |
EISA установило новые категории возобновляемого топлива и квалификационные требования, включая установление первых в истории обязательных пороговых значений выбросов парниковых газов для различных категорий топлива. Для каждого пути использования возобновляемых источников топлива выброс парниковых газов оценивается на протяжении всего жизненного цикла, включая производство и транспортировку сырья; изменение землепользования; производство, распределение и смешивание возобновляемого топлива; и прекращение использования возобновляемого топлива. Затем выбросы парниковых газов, замененные возобновляемым топливом, таким как бензин или дизель <, выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла 2005 нефти базового года, установленного EISA как 2005). 51>. Пороги выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла, установленные EISA, составляют от 20 до 60 процентов в зависимости от категории возобновляемого топлива.
| Пороговые значения ПГ для жизненного цикла, используйте в EISA (процентное снижение по сравнению с базовым уровнем 2005 г.) | ||
| КОД RIN D6 | Обычное биотопливо | 20% |
| КОД RIN D5 | Усовершенствованное биотопливо | 50% |
| RIN CODE D4 | Дизельное топливо из биомассы | 50% |
| RIN CODE D3 | Целлюлозное биотопливо | 60% |
| RIN CODE D7 | Целлюлозное дизельное топливо | 60% |
Спрос на Производство этанола в концах Штатах было стимулировано открытием в конце 1990-х годов, что метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), оксигенат добавка в бензин, загрязнение подземные воды. Из-за рисков широко распространенных и дорогостоящих судебных разбирательств, а также из-за того, что к 2006 году использование МТБЭ в бензине было запрещено почти в 20 штатах, замена МТБЭ открыла новый рынок для топлива на основе этанола. Это изменение спроса на этанол в кислородсодержащей добавке произошло в то время, когда цены на нефть уже значительно росли. Этот сдвиг также способствовал расширению использования бензина E10 и резкому увеличению производства и продаж автомобилей E85 flex с 2002 года.
 США. США с обязательным использованием. смеси E10 | |||
|---|---|---|---|
| Айова | Миссури | ||
| Гавайи | Монтана | ||
| Канзас | Орегон | ||
| Луизиана | Вашингтон | ||
| Миннесота | |||
Большинство автомобилей на сегодняшний день дороги в США могут работать на смесях, используются до 10% этанола (E10 ), и производители автомобилей уже производят автомобили, предназначенные для работы на смесях с более высоким содержанием этанола. Хотя E10 является обязательным в 10 штатах, смеси этанола в США доступны в других штатах в качестве необязательных или добавляются в меньших процентных долях вместо МТБЭ (используется для оксигенации бензина) без любой маркировки, при которой смеси E присутствуют в двух третях газоснабжения США.
Ford, DaimlerChrysler и GM входят в число автомобильных компаний, которые продают легковые, грузовые автомобили и минивэны "с гибким топливом ", в котором можно использовать смеси бензина и этанола, от чистого бензина до 85% этанола (E85 ). К середине 2008 года на дорогах США было около семи миллионов автомобилей, совместимых с E85. Однако 2005 года показали, что 68% американских владельцев автомобилей с гибким топливом не знали, что у них есть гибкий E85. Это связано с тем, что внешний вид гибких и негибких автомобилей выглядит совершенно одинаково; между ними разницы в цене продажи; недостаточная осведомленность потребителей о E85; а также решение американских автопроизводителей не наносить никакой внешней маркировки, чтобы они знали, что они приобретают автомобиль E85. С 2006 года многие новые модели FFV в США имеют ярко-желтую крышку бензобака, чтобы напоминать водителям о возможностях E85, а GM также использует значок с надписью «Flexfuel / E85 Ethanol», четко обозначить автомобиль как E85 FFV.
Рекламный E85 Flexfuel Chevy Tahoe.Основным ограничением, препятствующим продажам автомобилей E85 Flex или заправке топливом E85, является ограниченной инфраструктурой, доступной для продажи E85 населению, по состоянию на октябрь 2008 года всех США было всего 1802 бензозаправочных станций, продающих E85 населению, с большой концентрацией заправочных станций E85 в штатах кукурузный пояс во главе с Миннесотой с 357 станций, больше, чем в любом другом нашем, за следствием Иллинойс с 189, Висконсин с 118 и Миссури с 112. Только в семи штатах нет E85. для общественности, Аляска, Гавайи, Мэн, Нью-Гэмпшир, Нью-Джерси, Род Айленд и Вермонт. Требуются специальные резервуары для хранения заправочных станций с ориентировочной стоимостью USD 60 000 долларов США за каждый специальный резервуар для этанола.
Chrysler, General Motors и Ford пообещали 50 процентов своей линейки в качестве гибкого топлива в модельном году 2012 года, если будет развита инфраструктура для заправки топливом. Что касается энергетической политики, President-elect Барак Обама пообещал во время своей избирательной кампании потребление нефти, приняв меры, среди прочего, обязать все новые автомобили иметь возможность FFV к концу 2013 года.
GreenHunter Energy, Inc. начала коммерческой деятельности на своем заводе по переработке биодизеля в Хьюстоне, штат Техас, который может насчитывать 105 миллионов галлонов США в год (400 × 10 ^м / год биодизеля. Эта производственная мощность делает его самым крупным заводом по переработке биодизеля в США, превзойдя 100 млн галлонов США в год (380 × 10 ^м3 / год) завод по переработке биодизеля, построенный Imperium Renewables в Вашингтоне.
Для сравнения общих производственных мощностей в США по производству биодизеля достигли 2,240 миллионов галлонов США в год (8,5 × 10 ^м / год) в 2007 году, хотя в 2007 году рыночные условия оставались плохими. по данным национального совета по биодизелю (NBB),
В 2006 г. Топливо произведено примерно до 450 миллионов галлонов США (1,7 × 10 ^м). Компания Bio открыла крупнейший завод по производству биодизеля на восточном побережье Соединенных Штатов в Элизабет, Нью-Джерси. Компания Fuel Bio способна обеспечить 50 миллионов галлонов США (190 × 10 ^м) биодизеля в год.
Автомобиль Ford Taurus 1996 года был первым автомобилем с гибким топливом, выпущенным с версией, способной работать на этаноле (E85) или метаноле (M85) в смеси с бензином. Метанол сначала был произведен путем пиролиза древесины, в результате чего получено его общепринятое английское название древесный спирт. В настоящее время метанол обычно производится с использованием метана (основной составляющей природного газа ) в качестве сырья. Его также можно получить пиролизом многих органических материалов или Фишером Тропшем из синтетического газа, так называемого биометанола. Производство метанола из синтез-газа с использованием Biomass-To-Liquid может предложить производство метанола из биомассы с эффективностью до 75%. Широко распространенное производство по этому маршруту имеет постулируемый потенциал (см. Ссылку Олах выше) для предложения метанольного топлива по низкой цене и с пользой для окружающей среды. Эти методы производства, однако, не подходят для мелкосерийного производства.
. Успешные программы испытаний в Европе и США, в основном в Калифорнии, проводились с метанолом транспортными средствами с гибким топливом, известный как M85 автомобили с гибким топливом. Ford начал разработку автомобиля с гибким топливом в 1982 году, и в период с 1985 по 1992 год было построено и доставлено в Калифорнию 705 экспериментальных FFV. и Канада, включая 1.6L Ford Escort, 3.0L Taurus и 5.0L LTD Crown Victoria. Эти автомобили могли работать на бензине или метаноле только с одной топливной системой. Был принят закон, поощряющий автомобильную промышленность США начать производство автомобилей Ford FFV M85 в 1993 году. В 1996 году был разработан новый FFV Ford Taurus с моделями, полностью способными работать на метаноле или этаноле, смешанном с бензином. Эта этаноловая версия Taurus стала первым серийным автомобилем E85 FFV. Активность программ производства FFV на американских автомобильных компаниях продолжилась, хотя к концу 1990-х годов акцент сместился на версию E85, как и сегодня. Этанол был предпочтительнее метанола, потому что он пользуется большой поддержкой со стороны фермерского сообщества, а также благодаря государственным программам стимулирования и субсидиям на этанол из кукурузы.
В 2005 году губернатор Калифорнии Арнольд Шварценеггер, прекратила использование метанола после 25 лет и 200 миллионов миль успешной работы, чтобы присоединиться к расширяющемуся использованию этанола, вызванному производителями кукурузы. Несмотря на это, он с оптимизмом смотрел на будущее программы, заявляя, что «она вернется». Этанол в настоящее время (по состоянию на 2009 год) оценивается от 2 до 3 долларов за галлон, в то время как метанол, полученный из природного газа, остается на уровне 47 центов за галлон. В настоящее время в Калифорнии более 60 действующих заправочных станций, снабжающих метанолом свои насосы.
Группа инженеров-химиков из Университета Арканзаса разработала метод для превращения обычных водорослей в бутанол, который может использоваться в качестве топлива в существующих бензиновых двигателях внутреннего сгорания. Водоросли растут в желобах с «желобами», и рост водорослей ускоряется за счет доставки высоких концентраций углекислого газа через мембраны из полых волокон.
Были подняты вопросы о количестве энергии, необходимой для производить этанол топливного качества по сравнению с количеством энергии, которое он выделяет при сгорании. В зависимости от того, кого вы спросите, вы можете получить другой ответ на вопрос, производит ли этанол из кукурузы больше энергии, чем потребляет.
Поэтому такие компании, как BP и DuPont, изучали новое поколение биотоплива, в частности, исследуя бутанол.
Конкретные преимущества использования бутанола по сравнению с этанолом включают более высокое содержание энергии на кг, возможность смешивания в более высоких концентрациях без дальнейшей адаптации транспортных средств и возможность использования существующая инфраструктура хранения / транспортировки.
Однако использование кукурузы в качестве сырья для производства этанола или бутанола кажется невозможным без значительных технологических улучшений в отношении урожайности. В настоящее время на бушель кукурузы (373 л / т) можно производить около 2,5 галлона (9,5 л) бутанола. Между тем, на бушель кукурузы (410 л / т) можно произвести около 2,75 галлона США (10,4 л) этанола. Наше текущее производство этанола составляет около 5 миллиардов галлонов США в год (19 × 10 ^м / год), но для этого требуется 20% урожая кукурузы в Соединенных Штатах, и он заменяет только 1% использования нефти.. Достижение 36 миллиардов галлонов США (140 × 10 ^м3) биотоплива к 2022 году было бы сложной задачей, если бы использовалось только кукурузное зерно.
Многие материалы из целлюлозной биомассы естественным образом производят метан. Метан - основной компонент природного газа. Встречающийся в природе метан часто считается источником загрязнения от свалок, молочных ферм и источников человеческих отходов. EPA регулярно издает правила по сокращению выбросов метана со свалок и других источников.
Естественно происходящие выбросы метана, обычно называемые свалочный газ или биогаз, недостаточно чисты для непосредственного ввода в систему национального газопровода США, но технологии для сделать так было разработано. Газ трубопроводного качества называется возобновляемым природным газом (RNG).
В июле 2014 года EPA вынесло постановление, согласно которому ГСЧ, произведенный на свалках, будет квалифицироваться как топливо, отвечающее требованиям D3 RIN в соответствии с RFS2. За один месяц выработка RIN D3 выросла с 4000, зарегистрированных в июле, до 3,49 млн в августе 2014 года. Как видно из 4000 кредитов D3 RIN, выданных в июле 2014 года, промышленность не достигла большого прогресса в разработке экономически жизнеспособного топлива D3 до в соответствии с постановлением Агентства по охране окружающей среды о том, что ГСЧ со свалок будет квалифицироваться как топливо D3.
Производство D3 RIN продолжало расти, и 2 года спустя, в августе 2016 года, оно составило 15,6 миллиона EGE (галлонов этанольного эквивалента). В 2015 году более 98% выданных кредитов D3 RIN было выдано для ГСЧ.
Американский совет по биогазу считает, что каждый год из существующего потока отходов в США может производиться 17,9 миллиарда галлонов дизельного топлива эквивалента ГСЧ.
Штат Луизиана Университетский сельскохозяйственный центр Исследователи из Института биотоплива и биотехнологии Луизианы изучают регулярное производство биомассы для экономически жизнеспособного преобразования в биотопливо и биоэнергетику с использованием существующей инфраструктуры нефтеперерабатывающих заводов. В этом проекте, получившем название LSU AgCenter Sustainable Bioproducts Initiative, участвует группа партнеров из университетов и отрасли, которые изучают, как использовать энергетический тростник и сладкое сорго, чтобы оживить сахарную и химическую промышленность Луизианы. Проект расширит сельскохозяйственный сектор южного региона США за счет использования сладкого сорго и энергетического тростника для производства бутанола, бензина, изопрена и побочных химических продуктов. Разработчики полагают, что проект в конечном итоге внесет значительный вклад в повышение благосостояния сельских районов и создание рабочих мест в южном регионе США.
Мичиганский государственный университет Исследователь Брюс Дейл говорит, что 30% энергии США может быть достигнуто к 2030 году. Выбросы парниковых газов сокращаются на 86% для целлюлозы по сравнению с сокращением выбросов кукурузы на 29%. Сейчас в Джорджии строится завод, который будет производить до 100 миллионов галлонов США (380 000 м3) в год.
Губернатор Миннесоты Тим Поленти подписал закон о 12 мая 2008 г., согласно которому все дизельное топливо, продаваемое в штате для использования в двигателях внутреннего сгорания, к 1 мая 2015 г. должно содержать не менее 20% биодизеля.
Губернатор штата Орегон Тед Кулонгоски подписал закон в июле 2007 года, согласно которому весь бензин, продаваемый в штате, должен быть смешан с 10% биоэтанолом (известная смесь как BE10) и все дизельное топливо, продаваемое в штате, смешанное с 2% биодизелем (смесь, известная как BD2). В настоящее время в Орегоне есть единственная в стране станция по производству биотоплива, которую можно использовать на любом типе транспорта.
Министерство энергетики США объявило, что отобрало шесть проектов передового биотоплива под руководством университетов для получения до 4,4 миллиона долларов США, при условии ежегодных ассигнований. Лауреаты - Georgia Tech Research Corporation, Университет Джорджии, Университет штата Мэн, Государственный университет Монтаны, Steven's Технологический институт в Нью-Джерси и Университет Толедо в Огайо - все получат финансирование для проведения исследований и разработок рентабельных, экологически безопасных технологий преобразования биомассы для превращение непродовольственного сырья в передовое биотопливо. В сочетании с 20% долей в расходах университетов в эти проекты планируется инвестировать более 5,7 млн долларов.
Большинство проектов будут связаны с микробиологией, в том числе проекты Университета Джорджии и Университета штата Монтана, которые оба ориентированы на производство масел из водорослей. Университет Джорджии изучит использование подстилки для домашней птицы для производства недорогих питательных веществ для водорослей, а штат Монтана в партнерстве с Университетом штата Юта будет исследовать содержание масла, рост и производство масла культур водорослей в открытых прудах. Применяя микробиологию к преобразованию биомассы, Университет штата Мэн будет изучать использование бактерий для создания биотоплива из регионального доступного сырья, такого как ил морских водорослей и потоки отходов бумажной фабрики, в то время как Университет Толедо попытается использовать гранулы, содержащие ферменты, для эффективного преобразования целлюлозы. биомасса в этанол.
В отличие от этого, Технологическая корпорация Джорджии и Технологический институт Стивена исследуют газификацию биомассы. Технологический институт Джорджии оценит два экспериментальных газификатора, работающих на лесных остатках, а институт Стивена испытает новый микроканальный реактор, который газифицирует пиролизное масло, произведенное путем воздействия на источники биомассы. например, древесная щепа, до высоких температур в отсутствие кислорода. может использоваться в качестве газообразного топлива или пропускаться через катализатор для производства широкого диапазона жидких топлив и химикатов.
К сожалению, затраты на производство этанола из целлюлозного сырья, такого как древесная щепа, по-прежнему примерно на 70% выше, чем из кукурузы, из-за дополнительной стадии производственного процесса по сравнению с на производство этанола из кукурузы. До недавнего времени идея извлечения этанола из сельскохозяйственных отходов и других источников почти не воплощалась в жизнь в укромных уголках университетских городков и федеральных лабораторий из-за производственных проблем, а также из-за необходимости собрать обширную команду специалистов. Подумайте: обнаружение бактерии в кишечном тракте коровы или в навозе слона, у которой есть правильный фермент для разложения целлюлозы, а затем привлечение генетиков для модификации этого фермента, удерживало этот обескураживающий подвиг от когда-либо вырасти за пределы своего эмбрионального состояния.. Теперь все меняется, когда около тридцати компаний пытаются совершить этот алхимический подвиг, работая напрямую или координируя свои действия с: экологическими группами, биотехнологическими фирмами, некоторыми крупными нефтяными компаниями, химическими гигантами, автопроизводителями, защитниками и т. и венчурные капиталисты. Победителем станет тот, кто сможет производить целлюлозный этанол в массовых количествах за минимально возможные деньги за галлон.
С большинством таких биотопливных компаний (Iogen Corporation, SunOpta 's BioProcess Group, Genencor, Novozymes, Dyadic International, Inc. (DYAI), Канзас-Сити, Альтернативные источники энергии, Inc. [Nasdaq: AENS], базируется в Хантсвилле, Алабама (в настоящее время принадлежит компании Alternative Energy Sources), или LLC, Abengoa Bioenergy ), расположенной в Северной Америке, Соединенные Штаты занимают уникальное положение, занимая лидирующие позиции в разработке, производстве, и продажа нового источника энергии.
Одной из примечательных компаний, заслуживающих особого упоминания, является Archer-Daniels-Midland Company (ADM), которая уже вложила значительные средства в строительство примерно 100 заводов по производству этанола из кукурузы, известных как биоочистительные заводы, и производит около одной пятой поставок этанола в стране. Это произошло из-за сезонного избытка производственных мощностей на заводах по производству кукурузного сиропа, когда излишки были доступны для производства этанола. Более того, ADM имеет уникальную возможность утилизировать неиспользованные части урожая кукурузы и преобразовать ранее выброшенные отходы в жизнеспособный продукт. Корпус, окружающий кукурузу, содержит волокна, которые микроорганизмы, производящие этанол, не могут использовать Декейтер, штат Иллинойс,, производящие этанол гиганты. Если вы выясните, как преобразовать волокно в больше сахара, это может увеличить производительность существующего завода по производству этанола из кукурузы на 15%. Следовательно, ADM не нужно было бы выяснять, как собрать новый источник биомассы, а просто использовать существующую инфраструктуру для сбора кукурузы, что давало бы преимущество перед ее конкурентами. Руководители ADM хотят, чтобы государство помогло построить завод стоимостью от 50 до 100 миллионов долларов. Будучи преуспевающим в своем стремлении к успеху, ADM недавно наняла главу по переработке нефти в Chevron Патрисию А. Вертц, чтобы преобразовать ADM в Exxon-Mobil этанольной промышленности.. Если ADM добьется успеха, она выйдет за пределы индустрии этанола, чтобы конкурировать с более крупной мировой энергетической отраслью. По сути, старая парадигма переработки барреля сырой нефти в бензин будет заменена переработкой бушеля кукурузы в этанол.
Тем временем DuPont, химический гигант, пытается придумать, как построить биоочистительный завод, работающий на кукурузной соломе - оставшихся стеблях и листьях в поле после сбора урожая. Цель компании - производить этанол из целлюлозы так же дешево, как из зерен кукурузы к 2009 году. Если это сработает, технология может удвоить количество этанола, производимого кукурузным полем.
Diversa Corporation, биотехнологическая компания, базирующаяся в Сан-Диего, исследовала, как биомасса превращается в энергию в естественной среде. Они обнаружили, что ферменты, присущие бактериям и простейшим, которые обитают в пищеварительном тракте домашних термитов, эффективно превращают 95% целлюлозы в ферментируемые сахара. Используя запатентованные технологии ДНК экстракции и клонирования, они смогли выделить ферменты, разрушающие целлюлозу. By reenacting this natural process, the company created a cocktail of high-performance enzymes for industrial ethanol production enablers. Although still in the early stages of this work, the initial results are promising. Currently, these expensive enzymes cost about 25 cents per gallon of ethanol, although this price is very likely to decline by half in the coming years.
Construction of the first U.S. commercial plant producing cellulosic ethanol will commence in the State of Iowa in February 2007. Завод по производству этанола Voyager в Эмметсбурге, принадлежащий POET, LLC, будет переоборудован из 50 миллионов галлонов США в год (190 × 10 ^м / год) обычная мельница для производства кукурузы в промышленном масштабе производительностью 125 миллионов галлонов США в год (470 × 10 ^м / год), производящая этанол не только из кукуруза, но также стебли, листья и початки кукурузы.
Большинство заводов по производству этанола полагаются на природный газ для питания своего технологического оборудования. Технологический процесс, который будет использоваться на заводе в Эмметсбурге, позволит предприятию производить на 11% больше этанола по весу кукурузы и на 27% больше по площади кукурузы. Этот процесс сокращает потребность электростанции в ископаемом топливе на 83% за счет использования некоторых собственных побочных продуктов для выработки электроэнергии. Строительство завода стоимостью 200 миллионов долларов планируется начать в феврале, и на его завершение уйдет около 30 месяцев. Завершение проекта зависит от частичного финансирования из гранта USDOE, что вполне вероятно, поскольку правительство США рассматривает проект возобновляемой энергетики как полномасштабную проблему национальной безопасности.
Green Plains Renewable Energy утверждает, что является четвертым по величине производителем этанола в Северной Америке (по состоянию на февраль 2012 г.).
