211service.com
Forvandling af udstødningsgas til brændstof
Giftig kuliltegas udsendt af stålværker og andre industrielle kilder kan omdannes til nyttige ting. Snart planlægger en newzealandsk virksomhed med en usædvanlig tilgang til denne idé at bruge gassen til at fremstille ethanol og kemiske prækursorer til en lang række plastik og opløsningsmidler.
Virksomheden, LanzaTech , bruger gensplejsede mikroorganismer, der spiser gassen. Selvom det er almindeligt for virksomheder at bruge mikroorganismer som gær og bakterier til at fremstille ethanol og andre produkter, lever mikroorganismerne generelt af en form for sukker, såsom glukose afledt af majsstivelse. I stedet for at bruge fødekilder, fodrer LanzaTech sine mikroorganismer med kulilte. Det er dybest set at spise en gasstrøm, siger virksomhedens administrerende direktør, Jennifer Holmgren.
LanzaTech annoncerede for nylig aftaler om at bygge kommercielle anlæg på et stålværk og et kuldrevet kraftværk i Kina. Emissioner fra stålværker verden over ville være nok til at producere omkring 30 milliarder gallons brændstof hvert år, Holmgren siger. Det svarer til omkring 15 procent af den benzin, der forbruges i USA.
Organismerne kan også overleve på en blanding af kulilte og brintgas kaldet syngas, som kan fremstilles ved opvarmning - under visse betingelser - næsten alt lavet hovedsageligt af brint og kulstof, herunder plastik, træflis og kul. Normalt omdannes syngas til nyttige produkter gennem termokemiske processer, der bruger uorganiske katalysatorer. Men disse katalytiske tilgange gør også affaldsprodukter, der skal bortskaffes.
Det forklarer en anden fordel ved konstruerede mikroorganismer: de kan fås til at producere meget højere udbytter af et ønsket produkt, siger Andy Aden , en forsker ved National Renewable Energy Laboratory i Golden, Colorado. Han siger også, at prisen på mikroorganismer og næringsstoffer kan være mindre end prisen på ædelmetalkatalysatorer, der typisk anvendes i termokemiske processer. Og organismer kan ofte tolerere urenheder, der ville deaktivere katalysatorer, tilføjer Aden.
LanzaTech-processen har den yderligere fordel, at den ikke kræver brint. Som et resultat kan det arbejde direkte på røggasstrømmene fra stålværker, som ofte ikke inkluderer brint. Hvis brint er til stede i en røggasstrøm, kan det enten tilføres organismerne eller adskilles og sælges - det er en værdifuld vare.
Holmgren afslører ikke den specifikke organisme, virksomheden bruger, men siger, at det er en version af en organisme, der naturligt kan producere ethanol ud fra kulilte. Virksomheden ændrede det til at producere brændstoffet til kommercielt interessante priser, siger hun. LanzaTech annoncerede også for nylig, at det havde konstrueret en mikroorganisme, der kan producere 2,3-butandiol, en kemisk precursor, der kan bruges til at fremstille opløsningsmidlet methylethylketon (MEK), som bruges i tørsletningsmarkører og til fremstilling af plastik og tekstiler. Det samme kemikalie kan producere butaner og butadien, som derefter kan bruges til at fremstille en række forskellige plast- og kulbrintebrændstoffer.
Kun få virksomheder har en lignende tilgang. Blandt dem er Illinois-virksomhederne Ineos Bio , baseret i Lisle, og Coskata , baseret i Warrenville. Begge bruger bakterier til at lave brændstof eller kemikalier fra en kombination af både kulilte og brint. LanzaTech retter sig mod stålværker, fordi de producerer røggasser, der typisk indeholder kulilte, men ingen brint. Det har demonstreret ethanolproduktion på et stålværk; pilotanlægget på møllen kan producere 15.000 gallons af brændstoffet om året.
Denne sommer meddelte LanzaTech, at de havde underskrevet en hensigtserklæring med Baosteel, en stor kinesisk stålproducent. Virksomhederne har til hensigt at bygge et demonstrationsanlæg næste år, der er i stand til at producere cirka 100.000 gallons brændstof, og derefter tilføje til det anlæg for at lave et fuldskala kommercielt anlæg, der kan generere mere end 50 millioner gallons om året. LanzaTech har også en aftale med Henan Coal and Chemical Industries Corporation i Kina om at producere brændstof og kemikalier på et anlæg, der vil køre på forgasset kul.
Siden det blev grundlagt i 2005, har LanzaTech rejst 30 millioner dollars i risikovillig kapital og 10 millioner dollars fra den newzealandske regering. Holmgren siger, at hendes virksomheds pris for at lave ethanol er ret konkurrencedygtig: Faktisk er vi tæt på at kunne lave ethanol uden tilskud. Hun fortæller, at mens kemikaliemarkedet er mindre end brændstofmarkedet, kan det være mere rentabelt, da kemikalier som MEK sælges til mere end dobbelt så meget som ethanol.
Aden siger, at virksomheden vil stå over for flere udfordringer, når teknologien skal skaleres op. Blandt dem: at sikre, at gasserne kan opløses til insekternes forbrug i store reaktorer, ikke kun de små, der bruges i pilotanlæg.