211service.com
Biobränsleföretag tappar biomassa och vänder sig till naturgas
Calysta Energy, en nystartad startup baserad i Menlo Park, Kalifornien, planerar att tillverka dieselbränsle som kostar hälften så mycket som konventionell diesel. Den säger att den har visat, i liten skala, att mikroorganismer som naturligt matas på naturgas kan konstrueras för att göra diesel och andra kemikalier, och den projicerar att processen kommer att vara mycket billigare än konventionella termokemiska metoder för att tillverka flytande bränslen från naturgas .
Företaget, liksom många andra, försöker kapitalisera på billig naturgas som möjliggjorts genom fracking (se Natural Gas Changes the Energy Map och King Natural Gas). Vissa, som Primus Green Energy, utvecklar varianter av befintliga termokemiska metoder - det använder en process från Exxon för att producera bensin. Coskata, ett biobränsleföretag som ursprungligen hade för avsikt att tillverka etanol från träflis och andra cellulosakällor, meddelade nyligen att dess första kommersiella anläggning inte kommer att använda någon biomassa. Istället kommer det att använda mikroorganismer för att omvandla naturgas till etanol, en process som den har demonstrerats i en liten pilotskala i cirka fem år. Genom att tillverka diesel hoppas Calysta kunna utnyttja en mycket större potentiell marknad än den för etanol. Och det säger att dess biologiska tillvägagångssätt kommer att kräva mindre kapital än termokemiska sådana som Primus.
Calystas VD, Alan Shaw, säger att många av de framsteg inom biologi som används för att producera biobränslen från cellulosakällor som träflis också kan användas för att omvandla metan, den primära komponenten i naturgas. Calystas forskare har modifierat naturligt förekommande organismer som livnär sig på metan (se Kolätande mikrober kan skapa stora mängder naturgas). Organismerna kan omvandla gasen till lipider som sedan kan omvandlas till ett dieselliknande bränsle på konventionella raffinaderier. Förutom att demonstrera processen i liten skala i labbet har företaget visat att mikroorganismerna kan producera propylenoxid, en kemikalie som används för att tillverka polyuretanplaster.
Avancerade biobränsleföretag – inklusive Codexis, där Shaw var VD fram till tidigare i år – har kämpat för att kommersialisera sin teknologi. Under Shaws ledning fick Codexis nästan 400 miljoner dollar från Shell för att utveckla biobränslen gjorda av cellulosakällor. Shaw lämnade Codexis under press från styrelsen efter att bolagets aktiekurs gick dåligt. I augusti, några månader efter att han lämnat, meddelade företaget att Shell skulle sluta finansiera sin biobränsleforskning.
Shaw, som ledde Codexis ansträngningar att omvandla cellulosamaterial till enkla kolhydrater och sedan omvandla dem till kolväten och andra flytande bränslen, säger nu att han hade fel när han trodde att biobränslen framställda av biomassa kunde ersätta bränslen som tillverkats av petroleum.
Biomassa skär inte bort det, säger han. Kolhydrater är inte ett substitut för olja. Jag hade fel i det, och jag erkänner det. Det kommer aldrig att ersätta olja eftersom ekonomin inte fungerar. Du kan inte ta kolhydrater och omvandla dem till kolväten ekonomiskt.
Shaws övergång från biomassa till naturgas förnekar dock ett av de viktigaste skälen till att vända sig till biobränslen i första hand. Enligt vissa analyser kan att göra diesel från naturgas skapa mer utsläpp av växthusgaser än att göra diesel från olja. Men det finns en potentiellt stor marknad för flytande bränsle som härrör från naturgas, särskilt om Calysta kan nå sina kostnadsmål. Företagets ekonomiska modeller tyder på att det kan producera diesel för hälften så mycket som den konventionella versionen – även om naturgaspriserna stiger till det dubbla dagens nivåer.
Problemet med biomassa, säger Shaw, är grundläggande kemi. Att göra etanol av socker är ekonomiskt, men han hävdar att etanol inte kan ersätta bränslen från olja – det är mindre energität och är svårare att transportera än kolväten som diesel. Att göra sådana kolväten av socker är en nonstarter, säger han, eftersom mycket av kolet i socker också förloras som koldioxid. Det är ett dödsstöt att den maximala avkastningen är cirka 30 procent, säger han. Det är inte en lovande plats att börja producera råvarukemikalier och bränslen där 80 procent av kostnaden är råmaterial.
Att omvandla naturgas till flytande bränslen är redan möjligt, men den konventionella processen kräver enorma, dyra termokemiska anläggningar, till exempel en gas-till-vätskeanläggning för 20 miljarder dollar som Shell bygger i Qatar. Shaw säger att Calystas växter kan vara mycket mindre. Detta skulle göra det möjligt för företaget att gå efter strandad naturgas – resurser som individuellt är för små eller avlägsna för att motivera kostnaden för den infrastruktur som behövs för att få ut gasen på marknaden. Sammantaget är strandade naturgaskällor enorma och står för så mycket som hälften av världens reserver, enligt vissa uppskattningar. Att omvandla gasen till ett flytande bränsle på platsen skulle göra det mycket billigare att skicka till marknaden.
Alla är inte överens om att tillverkning av biobränslen från biomassa är ett dömt förslag. Tom Foust, forskare vid National Renewable Energy Laboratory i Golden, Colorado, säger att priserna på både naturgas och socker är volatila. Vid nuvarande låga gaspriser har naturgas en fördel, säger han, men det är alltför förenklat att säga att naturgas är den föredragna råvaran för evigt och alltid.