211service.com
Kuldrevne jetfly
Forskere har drevet en turboshaft jetmotor, den type, der bruges til at drive helikopterrotorer, med et kulbaseret brændstof, der i sidste ende kan erstatte militære og kommercielle jetbrændstoffer, siger Harold Schobert , direktør for Energy Institute ved Pennsylvania State University. Den vellykkede udvikling af det kulbaserede brændstof, som blev beskrevet i denne uge på American Chemical Society-mødet i Atlanta, kunne også have anvendelse i dieselmotorer og brændselsceller, siger Schobert.
Kuldrevne fly er ikke nye - Tyskland brugte brændstof fra kul til at drive fly i Anden Verdenskrig. Men de høje omkostninger ved at bygge produktionsanlæg for at omdanne kul til flydende brændsel har forhindret teknologiens udbredte anvendelse. Nu har Schobert og kolleger udviklet en måde at fremstille jetbrændstof, der indeholder så meget som 75 procent kulprodukter ved hjælp af eksisterende olieraffinaderier, hvilket eliminerer behovet for at bygge dyre nye anlæg - og potentielt gør kul-afledt brændstof til et økonomisk levedygtigt alternativ til olie.
I den nuværende formulering vil dette fortrænge halvdelen af olien, hvilket er meget tæt på den andel af olie, vi importerer. Vi har faktisk testet, i mindre skala, 75 procents udskiftning med succes, siger Schobert.
Kul, det billigste af fossile brændstoffer, som også har de mest stabile priser, er rigeligt i USA. John Grasser, talsmand for det amerikanske energiministerium, citerer skøn, at mængden af genvindeligt kul i landet er nok i 250-300 år. Man hører meget om vedvarende energi, og vedvarende energi har bestemt en rolle i at gøre os selvforsynende, siger Grasser. Men de kommer ikke til at have en indflydelse på, at olie kommer ind. Du bliver nødt til at tage noget som kul, som vi har i enorme mængder her, og gøre det til en oliekomponent.
Ud over at reducere afhængigheden af olie kan det nye brændstof faktisk også have fordele for avancerede fly. Nutidens højtydende militærfly genererer meget varme, som kan skade hydraulik og elektronik, siger Schobert. Som et resultat designer ingeniører disse fly til at bruge brændstoffet ombord som en køleplade. Da brændstoffer absorberer varme, kan de dog begynde at nedbrydes, hvilket kan føre til kulstofaflejringer, der tilstopper brændstofledninger og dyser. Fremtidige avancerede fly kan generere endnu mere varme - for meget til nutidens brændstoffer at håndtere. Schobert og kolleger testede metodisk omkring 50 forbindelser for at opdage termisk stabile - og de bedste, fandt de, kunne let fremstilles af kul. Deres brændstof kan klare temperaturer omkring 600 grader Fahrenheit (315 grader Celsius), højere end nutidens brændstoffer.
Schobert og hans kolleger fremstiller brændstoffet ved hjælp af raffineret kulolie, som er et biprodukt af koksfremstilling; biproduktet blandes på et olieraffinaderi med et produkt af råolie kaldet letcyklusolie. Denne blanding hydrogeneres derefter ved hjælp af udstyr, der allerede findes på raffinaderier, og derefter destilleres det til forskellige produkter - mest dieselbrændstof og jetbrændstof (ca. 40 procent af hver), samt noget benzin og fyringsolie.
Andre potentielle fordele ved det kulbaserede brændstof: det kan erstatte de tre eller fire forskellige jetbrændstoffer, der bruges af militæret til fly og missiler, og det samme brændstof kan bruges i dieselmotorer, hvis disse motorer er ændret lidt. Brændstoffet kunne også bruges uden modifikation i stationære højtemperaturbrændselsceller til at generere elektricitet, siger Schobert.
Men der er stadig betydelige forhindringer, før brændstoffet kan se udbredt brug. Indtil videre er der kun produceret 500 liter af det, alt for lidt til at vurdere produktionsomkostningerne, siger Schobert. Ikke desto mindre har han mistanke om, at det kulbaserede brændsel kan konkurrere med andre brændsler.
Et omkostningsrelateret problem er imidlertid, at udbuddet af raffineret kulolie, der anvendes i den nuværende proces, er begrænset, og priserne på det vil sandsynligvis stige kraftigt med øget efterspørgsel. Helt ærligt ville vi sandsynligvis opsuge hele biproduktmarkedet, og de folk, der sælger disse biproduktkemikalier, er ikke dope, siger Schobert; de ved, hvad de kan gøre ved prisen under disse omstændigheder. Schobert arbejder nu på andre metoder til at fremstille brændstoffet ved hjælp af olieraffinaderiprodukter.
Før økonomien i processen kan vurderes, vil brændstoffet have brug for et betydeligt produktionsforløb - formentlig omkring 50.000 tønder, vurderer Schobert, hvilket kan koste titusindvis af millioner af dollars. Han håber at samle penge ind til forsøget fra den private sektor. Til dette formål arrangerer han et topmøde til foråret for at samle parter som motorfabrikanter og olieselskaber. Schobert håber også, at flyselskaberne vil være interesserede: De har ikke brug for den overlegne termiske stabilitet, som dette brændstof har, men det, de har brug for, er en pålidelig kilde til brændstof, der er på et ret stabilt prisniveau.
Hvis pengene til et sådant løb samles, er der stadig et vigtigt skridt tilbage. Mens de har testet brændstoffet i en stationær jetmotor, er nogen til sidst nødt til at putte dette i et fly og flyve det, siger Schobert.