211service.com
En ogräsdriven passagerarjet
Den 3 december kom en Boeing 747 som tillhör Air New Zealand är planerad att lyfta från Auckland, Nya Zeeland, delvis driven av en ny typ av jetbränsle gjord av ogräs. En blandning av lika delar biobränsle och konventionellt bränsle kommer att driva en av planets motorer. Biobränslet, som skulle kunna bidra till att minska koldioxidutsläppen, har utvecklats av UOP , ett Honeywell-företag som är en stor leverantör av teknik för petroleumraffinering.
Kraftverk: Tekniker vid UOP undersöker utrustning som används för att omvandla jatrophaolja till flygbränsle.
Det är inte första gången som ett flygplan drivs med biobränsle. Det som är nytt är källan till biobränslet: jatropha, en växt som, till skillnad från nuvarande källor till biobränsle, inte är en matgröda och kan odlas i marginell jordbruksmark. Under det senaste året har produktionen av biobränslen hamnat i brand för att ha bidragit till en kraftig ökning av livsmedelspriserna genom att avleda spannmål och andra livsmedel för användning i bränsle. Jatropha är ett potentiellt alternativ till sojaolja och palmolja, som nu används som biobränslekällor.
UOP:s nya process är en del av ett större arbete från företagets sida för att hitta alternativ till petroleum, i ljuset av ökande ansträngningar från länders sida för att minska koldioxidutsläppen. Företaget planerar att licensiera tekniken till raffinaderier, som lätt kan införliva den i befintliga anläggningar, eftersom den är anpassad från UOP:s konventionella petroleumraffineringsprocess. Företaget utvecklade nya katalysatorer och lade till ett par extra steg. Till exempel innehåller jatrophaolja, till skillnad från petroleum, syre. För att göra oljan till ett kolväte som är kompatibelt med befintliga raffineringsstrategier, inkluderade UOP ett steg för att tillsätta vätgas, som tar bort syret. (Andra biobränslen, som biodiesel, tar inte detta steg, vilket påverkar bränslets prestanda och kan kräva förändringar av motorer.) De resulterande kolvätemolekylerna bryts sedan upp till kortare molekyler genom en vanlig raffineringsprocess som kallas hydrokrackning. Under denna process modifieras de linjära molekylerna så att de har kinks i kedjan, säger Jennifer Holmgren , generaldirektör för UOP:s enhet för förnybar energi. Det gör det resulterande bränslet mindre känsligt för frysning. Processen ger en blandning av främst flygbränsle och diesel.
Till skillnad från många andra biobränslen kan UOP:s jatropha jetbränsle ersätta konventionellt bränsle utan att kräva förändringar av befintliga motorer. Genom flera åtgärder är bränslet faktiskt bättre än konventionellt flygbränsle. Den har en lägre fryspunkt och kan utsättas för högre temperaturer ombord på ett plan utan att försämras. Den innehåller också något mer energi än konventionellt jetbränsle, så ett plan som drivs av jatropha skulle kunna resa längre.
Efter att ha demonstrerat processen i liten skala har UOP nu utvecklat en anläggning i pilotskala som producerar tusentals liter bränsle – tillräckligt för den kommersiella flygplansdemonstrationen. Holmgren förutspår att raffinaderiernas produktion snabbt kan växa och nå miljarder gallon inom fem år.
Det kanske största hindret för att nå sådana nivåer är att skaffa tillräckligt med jatropha-råvara. Den fleråriga busken har inte odlats, säger Roy Beckford , en forskare vid Institute of Food and Agricultural Sciences vid University of Florida, även om initiala ansträngningar i denna riktning har börjat. Det är mycket fortfarande en odämterad gröda, så avkastningen kommer att variera, säger han. Du kan inte förutsäga vad som kommer att hända, som du kan med domesticerade grödor som majs eller soja.
Trots det säger Beckford att studier av jatropha-buskar, som så småningom kan växa till nästan 20 fot höga och kan producera frukt i 50 år, tyder på att även de värsta växterna kommer att producera 100 liter olja per acre - betydligt mer än vad sojabönor kan. Med odling och noggrann förädling kan detta lätt nå 600 eller mer liter per tunnland – ungefär lika mycket som oljepalmer producerar, säger han. När bönderna väl börjar plantera buskarna kommer de att börja producera olja i betydande mängder om två år och nå mognad om tre till fyra år – mycket snabbare än med palmer. Att skörda oljan kommer sannolikt att vara lätt, säger Beckford, genom att anpassa maskiner gjorda för att skörda grödor som oliver och kaffe.
Beckman säger att jatropha kan ge betydande miljöfördelar. Det kan ersätta flygbränsle och diesel från petroleum utan att störa matgrödor eller leda till att skogar röjs. Det som är bra med jatropha är att du producerar en trädbuske som lever länge och gör sitt jobb, producerar olja, samtidigt som den binder mycket koldioxid från atmosfären, säger han.
Jatropha är inte det enda alternativet för UOP, som har testat processen med andra vegetabiliska oljor och säger att den kan vara kompatibel med olja från alger också. Företaget planerar att börja licensiera tekniken från och med första kvartalet nästa år.