211service.com
Et nyt biobrændstof: Propan
MIT-forskere siger, at de har udviklet en effektiv kemisk proces til fremstilling af propan fra majs eller sukkerrør. De inkorporerer en startup i denne uge for at kommercialisere biopropanprocessen, som de håber vil finde en plads på det eksisterende 21 milliarder dollars amerikanske marked for brændstoffet.
Biobrændstof alternativ: MIT-forskere er ved at udvikle en effektiv proces til fremstilling af propan fra majs eller sukkerrør.
Mens meget af opmærksomheden på biobrændstoffer har fokuseret på ethanol, producerer processen udviklet af MIT-forskerne propan, siger Andrew Peterson , en af de kandidatstuderende, der demonstrerede reaktionerne. Propan bruges i USA til boligopvarmning og nogle industrielle processer og i begrænset omfang som flydende transportbrændstof. Vi laver et demonstreret brændstof, for hvilket der allerede eksisterer et marked og en infrastruktur, siger Peterson, der arbejder i laboratoriet som professor i kemiteknik. Jefferson tester og har grundlagt startup'et C3 BioEnergy med base i Cambridge, MA, for at kommercialisere teknologien.
Propan, som i øjeblikket er lavet af petroleum, har en højere energitæthed end ethanol, og selvom det ofte bruges i sin gasform, er det det renest brændende flydende brændstof.
C3 BioEnergy-processen afhænger af superkritisk vand - vand ved en meget høj temperatur og tryk - hvilket letter de reaktioner, der omdanner en biologisk forbindelse til propan. Peterson ville ikke afsløre startforbindelsen, men han siger, at det er et produkt af gæringen af sukkerarterne, der findes i majs eller sukkerrør. Reaktionen drives af varme og kræver ingen katalysatorer. Ved superkritisk temperatur og tryk, siger Peterson, gør vand bizarre ting. Det bliver som et upolært opløsningsmiddel og blandes med de organiske forbindelser. Når reaktionen har fundet sted, holdes opløsningen under højt tryk og afkøles til stuetemperatur, så propanen kommer ud af opløsningen og flyder til toppen. Vi har demonstreret, at vi kan lave propan, siger Peterson. Nu forsøger vi at optimere reaktionshastigheden og få den til et skalerbart stadie.
Peterson siger, at biopropan-omdannelsen har en god energibalance: der skal ikke brændes meget fossilt brændstof under produktionen. Reaktionen kræver ikke tilførsel af en stor mængde energi, fordi varmen, der er nøglen til biopropan-omdannelsen, kan genvindes ved hjælp af en varmeveksler, en enhed, der overfører varme ind og ud af en væske.
Alle biobrændstofreaktioner involverer fjernelse af ilt fra startforbindelsen, siger George Huber , assisterende professor i kemiteknik ved University of Massachusetts, i Amherst. Der er en række strategier til at gøre dette, herunder reaktioner, der er afhængige af biologiske katalysatorer. Men, siger Huber, superkritiske væsker er en meget lovende måde at fremstille biobrændstoffer på. Man kan gøre det i en meget lille reaktor på meget kort tid, så man kan gøre det meget økonomisk.
Andre akademiske laboratorier er ved at udvikle processer, der bruger højtemperatur-, højtryksvæsker til fremstilling af biobrændstoffer. Douglas Elliott , ved Pacific Northwest National Laboratory, i Richland, WA, bruger næsten superkritiske forhold i kombination med en katalysator til at behandle spildevand og uforarbejdet biomasse. Under disse forhold kan organiske forbindelser omdannes til en blanding af metan (hovedkomponenten i naturgas) og kuldioxid. Vi er gået hele vejen fra små-batch-reaktorer til at behandle nogle få liter spildevand i timen, siger Elliott, der samarbejder med en virksomhed om at kommercialisere teknologien til vandbehandling. Vi er stadig i laboratoriet med biomasse.
Huber og Elliott siger, at MIT-biopropanprocessen er ny. Jeg har aldrig set nogen lave propan med superkritiske væsker, siger Huber.
I nogle lande, herunder Australien, er propan mere udbredt som brændstof til transport. I USA ville du skulle modificere motorer for at bruge det, siger Huber. Biopropan kunne bruges, hvor vi allerede bruger propan.