211service.com
Ett nytt biobränsle: Propan
MIT-forskare säger att de har utvecklat en effektiv kemisk process för att göra propan från majs eller sockerrör. De införlivar en start den här veckan för att kommersialisera biopropanprocessen, som de hoppas ska hitta en plats på den befintliga marknaden för bränslet på 21 miljarder dollar i USA.
Alternativ för biobränsle: MIT-forskare utvecklar en effektiv process för att göra propan från majs eller sockerrör.
Medan mycket av uppmärksamheten på biobränslen har fokuserat på etanol, producerar den process som utvecklats av MIT-forskarna propan, säger Andreas Peterson , en av doktoranderna som visade reaktionerna. Propan används i USA för uppvärmning av bostäder och vissa industriella processer, och i begränsad utsträckning som flytande transportbränsle. Vi gör ett demonstrerat bränsle för vilket det redan finns en marknad och en infrastruktur, säger Peterson, som arbetar i kemiteknikprofessorns labb. Jefferson Tester och har grundat startupen C3 BioEnergy, baserad i Cambridge, MA, för att kommersialisera tekniken.
Propan, som för närvarande tillverkas av petroleum, har en högre energitäthet än etanol, och även om det ofta används i sin gasform, är det det flytande bränslet som brinner mest.
C3 BioEnergy-processen är beroende av superkritiskt vatten – vatten vid mycket hög temperatur och högt tryck – vilket underlättar de reaktioner som förvandlar en biologisk förening till propan. Peterson skulle inte avslöja utgångsföreningen, men han säger att det är en produkt av jäsningen av sockerarterna som finns i majs eller sockerrör. Reaktionen drivs av värme och kräver inga katalysatorer. Vid superkritisk temperatur och tryck, säger Peterson, gör vatten bisarra saker. Det blir som ett opolärt lösningsmedel och blandas med de organiska föreningarna. När reaktionen väl har ägt rum hålls lösningen under högt tryck och kyls till rumstemperatur så att propanen kommer ut ur lösningen och flyter till toppen. Vi har visat att vi kan göra propan, säger Peterson. Nu försöker vi optimera reaktionshastigheten och få den till ett skalbart stadium.
Peterson säger att biopropanomvandlingen har en bra energibalans: inte mycket fossilt bränsle behöver förbrännas under produktionen. Reaktionen kräver inte tillförsel av en stor mängd energi eftersom värmen som är nyckeln till biopropanomvandlingen kan återvinnas med hjälp av en värmeväxlare, en anordning som överför värme in och ut ur en vätska.
Alla biobränslereaktioner innebär att man tar bort syre från utgångsföreningen, säger man George Huber , biträdande professor i kemiteknik vid University of Massachusetts, i Amherst. Det finns ett antal strategier för att göra detta, inklusive reaktioner som är beroende av biologiska katalysatorer. Men, säger Huber, superkritiska vätskor är ett mycket lovande sätt att tillverka biobränslen. Du kan göra det i en väldigt liten reaktor på väldigt kort tid, så du kan göra det väldigt ekonomiskt.
Andra akademiska laboratorier utvecklar processer som använder högtemperaturvätskor med högt tryck för att tillverka biobränslen. Douglas Elliott , vid Pacific Northwest National Laboratory, i Richland, WA, använder nästan superkritiska förhållanden i kombination med en katalysator för att behandla avloppsvatten och obearbetad biomassa. Under dessa förhållanden kan organiska föreningar göras till en blandning av metan (huvudkomponenten i naturgas) och koldioxid. Vi har gått hela vägen från små reaktorer till att behandla några liter avloppsvatten per timme, säger Elliott, som arbetar med ett företag för att kommersialisera tekniken för vattenrening. Vi är fortfarande i labbet med biomassa.
Huber och Elliott säger att MIT-biopropanprocessen är ny. Jag har aldrig sett någon göra propan med superkritiska vätskor, säger Huber.
I vissa länder, inklusive Australien, används propan i större utsträckning som transportbränsle. I USA skulle man behöva modifiera motorer för att använda den, säger Huber. Biopropan skulle kunna användas där vi redan använder propan.