Войти
Биогазолин или биобензин (британский английский ) представляет собой бензин, полученный из биомассы, такой как водоросли. Как и традиционно производимый бензин, он содержит от 6 (гексан ) до 12 (додекан ) атомов углерода на молекулу и может использоваться в двигателях внутреннего сгорания. Биогазолин химически отличается от биобутанола и биоэтанола, так как 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. И, наконец, третьи сосредоточены на использовании древесной биомассы для преобразования в биогазолин с помощью ферментативных процессов.
BG100, или 100% биогазолин, можно сразу же использовать в качестве замены для бензин бензин в любом обычном бензиновом двигателе и может распространяться в той же заправочной инфраструктуре, поскольку свойства соответствуют традиционному бензину из нефти. Додекан требует небольшого процента октанового бустера, чтобы соответствовать бензину. Топливо на основе этанола (E85 ) требует специального двигателя и имеет более низкую и соответствующую экономию топлива.
, но из-за химического сходства биогазолина его также можно смешивать с обычным бензином. У вас может быть более высокое соотношение биогазолина к бензину и вам не придется модифицировать двигатель автомобиля, в отличие от этанола.
| Топливо | Плотность энергии. МДж / л | Соотношение воздух-топливо. | Удельная энергия. МДж / кг | Теплота испарения. МДж / кг | RON | MON |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Бензин | 34,6 | 14,6 | 46,9 | 0,36 | 91–99 | 81–89 |
| Бутаноловое топливо | 29,2 | 11,2 | 36,6 | 0,43 | 96 | 78 |
| Этанол-топливо | 24,0 | 9,0 | 30,0 | 0,92 | 129 | 102 |
| Топливный метанол | 19,7 | 6,5 | 15,6 | 1,2 | 136 | 104 |
Процесс производства биогазолина Биогазолин создается путем превращения сахара непосредственно в бензин. В конце марта 2010 года в Мэдисоне, штат Висконсин, компания Virent Energy Systems, Inc запустила первый в мире демонстрационный завод по производству биогазолина. Вирент открыл и разработал технику, названную 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 представляет собой смесь химикатов и насыщенных кислородом 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 основе нефти производится из нефти, а биогазолин производится из растений, таких как свекла, сахарный тростник или целлюлозная биомасса, которые обычно являются растительными отходами.
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 году исследователи использовали исходное сырье левулиновой кислоты для создания биогазолина. Левулиновую кислоту получают из материала целлюлозы, такого как стебли кукурузы, солома или другие растительные отходы. Эти отходы не нужно ферментировать. Сообщается, что процесс производства топлива недорогой и обеспечивает выход более 60 процентов.
Исследования проводятся как в академическом, так и в частном секторе.
Политехнический институт Вирджинии и Государственный университет последние четыре года проводят исследования по производству стабильного биогазолина на действующих нефтеперерабатывающих заводах. В центре их исследования был срок хранения биомасла. Катализаторы использовали для удаления примесей из обработанных растительных сахаров. Исследователи увеличили время с трех месяцев до более года.
Университет штата Айова исследователи используют в своих исследованиях один из видов ферментации. Сначала они образуют газовую смесь и подвергают ее пиролизу. Результатом пиролиза является био-масло, в котором часть, богатая сахаром, ферментируется и дистиллируется для получения воды и этанола. Но затем часть с высоким содержанием ацетата разделяется на биогазолин, воду и биомассу.
Virent Energy Systems, Inc., которая находится в Мэдисоне, Висконсин, совместно с Shell разработал метод превращения растительных сахаров из пшеничной соломы, стеблей кукурузы и мякоти сахарного тростника в биогазолин. С помощью катализаторов сахара превращаются в углеводороды, аналогичные тем, которые содержатся в обычном бензине.
Одной из основных проблем, с которыми сталкивается экономическая жизнеспособность биогазолина, является высокая производительность. начальная 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 защищать дикую природу, особенно рыбу. Исследовательская группа, изучающая экономическую жизнеспособность биотоплива, обнаружила, что современные методы производства и высокая стоимость производства не позволят биогазолину быть доступным для широкой публики. Группа определила, что цена биогазолина должна быть примерно 800 долларов за баррель, что они считают маловероятным с учетом текущих производственных затрат. 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. 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.
Хотя могут возникнуть некоторые проблемы, связанные с экономической жизнеспособностью биогазолина, партнерство между Royal Dutch Shell и Virent Energy Systems, Inc., бионаучной фирмой из Мэдисона, Висконсин, дальнейшие исследования биогазолина - обнадеживающий знак для будущего биогазолина. Кроме того, многие страны проводят политику, увеличивающую использование биогазолина в стране, чтобы помочь снизить стоимость ископаемого топлива и обеспечить большую энергетическую независимость. Текущие усилия партнерства сосредоточены на улучшении технологии и обеспечении ее доступности для крупномасштабного производства.
