211service.com
Energidepartementet stöder nytt sätt att göra diesel från majsstjälkar
Inom ett år kommer en pilotanläggning i Indiana att börja omvandla stjälkar och blad från majsväxter till diesel och flygbränsle. Anläggningen kommer att använda ett nytt tillvägagångssätt som involverar syra såväl som processer lånade från olje- och kemisk industri, som dess utvecklare hoppas kommer att göra bränsle till priser som är tillräckligt billiga för att konkurrera med petroleum.
Anläggningen, som kommer att ha kapacitet att bearbeta cirka 10 ton biomassa om dagen – tillräckligt för cirka 800 gallons (3 000 liter) bränsle per dag, kommer att byggas av Kvicksilver biobränslen i Ferndale, Washington, med hjälp av ett anslag från det amerikanska energidepartementet på upp till 4,3 miljoner dollar.
Cellulosabiomassa - majsstjälkar och annat som träflis och gräs - är rikligt och kräver mindre energi och gödningsmedel att producera än socker eller majskorn, de viktigaste källorna till biobränsle nu. På grund av detta är produktionen av cellulosabaserad biomassa billigare och ger mindre koldioxidutsläpp.
Men hittills har det visat sig svårt att göra bränsle ekonomiskt från dessa källor (se Cellulosaetanol Inches Forward). Ett stort problem har varit kostnaden för att transportera rå biomassa. En lösning är att bygga små bioraffinaderier som ligger nära de råvaror som behövs, men mindre anläggningar tenderar att bli dyrare per producerad liter bränsle.
I Mercurius nya process kan biomassa omvandlas till en flytande mellankemikalie vid små anläggningar som ligger nära källor. Den vätskan tar upp mycket mindre volym än den ursprungliga biomassan, vilket gör det mer ekonomiskt att frakta till en stor centraliserad anläggning för att omvandlas till bränsle.
Mercurius använder syror för att bryta ner cellulosa och göra en kemikalie som kallas klormetylfurfural; processen bygger på ett tillvägagångssätt utvecklat av Mark Mascal , professor i kemi vid University of California i Davis.
Att omvandla cellulosa till denna kemikalie gör att kolet i cellulosa används mer effektivt än en av de vanligaste metoderna för att göra bränsle av cellulosa: omvandla cellulosa till socker och jäsa det för att göra etanol. Jäsning blåser ut en tredjedel av kolet som koldioxid, säger Mascal. [Vår process] fångar upp allt tillgängligt kol i biomassa.
Klormetylfurfuralet kan i sin tur omvandlas till diesel eller flygbränsle med industriella processer liknande de som används inom den kemiska industrin och på oljeraffinaderier. Vi har processer som är mycket som petroleumraffineringsprocesser, så det är skalbart och potentiellt snabbare att ta ut på marknaden, säger VD Karl Seck .
Att använda syror kan vara dyrt, så en nyckel till processen är att det blir lätt att återvinna de syror som används. Till skillnad från socker är klormetylfurfural inte lösligt i vatten, så det är lätt att separera det från syran så att syran kan användas igen, säger Seck (se Reinventing Cellulosic Ethanol Production). Han säger att processen också kommer att bli billigare än att använda enzymer för att bryta ner cellulosa, ett vanligt tillvägagångssätt som utvecklas nu.
Andra företag och akademiska grupper utvecklar processer för att tillverka biobränslen av cellulosa. Många av dessa omvandlar biomassa till gaser innan de omvandlas till bränslen. Däremot gör Mercurius tillvägagångssätt vätskor som är billigare att hantera, som kräver mindre och billigare utrustning.
Den nya tekniken är i ett tidigt skede. Varje del av processen har demonstrerats, inklusive de sista stegen för att producera diesel och flygbränsle som uppfyller specifikationerna för användning i fordon. Men allt har bara gjorts i liten skala, och hela processen har ännu inte kopplats samman. Några andra alternativ är längre fram.
Kior , till exempel, använder en katalytisk process för att bryta upp cellulosa för att göra en sorts råolja som, precis som med Mercurius teknologi, kan bearbetas till diesel och andra bränslen (se Kior 'Biocrude' Plant a Step Toward Advanced Biofuels ).