Биомасса сұйықтыққа дейін - Википедия - Biomass to liquid

Биомасса сұйықтыққа дейін (BtL немесе BMtL) синтетикалық өндірудің көп сатылы процесі көмірсутегі жасалған отындар биомасса термохимиялық маршрут арқылы.[1] Мұндай жанармай деп аталды шабақ.

Негізгі процестер

Жүргізген зерттеуге сәйкес АҚШ ауылшаруашылық департаменті және Энергетика бөлімі, АҚШ кем дегенде 1,3 миллиард тонна целлюлоза өндіре алады биомасса жыл сайын азық-түлікке, мал азығына немесе экспортқа қажетті биомасса мөлшерін төмендетпей.[2]

Фишер – Тропш процесі

The Фишер – Тропш процесі өндіру үшін қолданылады отын бастап газдандырылған биомасса. Көміртекті материал газдандырылады және газ тазартылған күйде өңделеді сингалар (қоспасы көміртегі тотығы және сутегі ). Фишер-Тропш сингаларды полимерлейді дизель -көмірсутектер. Әзірге биодизель және био-этанол әзірге тек а бөлшектерін қолданыңыз өсімдік, яғни май, қант, крахмал немесе целлюлоза, BtL өндірісі мүмкін газдандыру және бүкіл зауытты пайдалану.

Жарқыл пиролизі

Жарқыл пиролиз - био майын өндіру (пиролиз майы ), char және газ 350–550 ° C аралығындағы температурада және тұрақтылық уақыты <1 секунд (сусыз пиролиз деп те аталады).

Каталитикалық жылдам пиролиз

Каталитикалық жылдам пиролиз - бұл жылдам процесс целлюлоза сұйық биоотынға дейін ыдырайды. Бұл тәсілде целлюлоза 500 градусқа дейін қызады Цельсий камерада бір секундтан аз уақыт ішінде оттегі молекулаларын бөліп алады. Катализатор түзіледі химиялық реакциялар жою оттегі облигациялар мен форма көміртекті сақиналар. Реакциядан кейін бензин сумен бірге түзіледі, Көмір қышқыл газы, және көміртегі тотығы.[2]

AFEX емдеуі

Аммиак талшығын кеңейту (AFEX) алдын-ала өңдеу процесі, ыстық 15 М аммиак қант молекулаларын ыдырату үшін қолданылады, целлюлоза және гемицеллюлоза ферменттерге қарағанда айтарлықтай тиімді. Содан кейін қысымның тез босатылуы салқындатылады және емдеуді аяқтайды. Нәтижесінде жоғары өнімділікпен биомассаның аздап деградациясы болады. Процесс патенттелген Брюс Дейл, Мичиган мемлекеттік университеті профессор.[3] AFEX әдетте бір қадамда жасалады, бұл оны басқа процестерге қарағанда тиімдірек етеді.

AFEX процестің шарттары[4]

Каталитикалық деполимеризация

Каталитикалық деполимеризация - бұл қолданыстағы дизель отынын бөлу үшін жылу мен катализаторларды пайдалану көмірсутегі қалдықтар.

Биомассаны өңдейтін аймақтық орталық

Биомассаны өңдейтін аймақтық орталық - бұл AFEX тазартылған биомассасы биоринфинаждау зауыттарына, фермалар мен ормандарға және жануарларды тамақтандыруға баратын концептуалды орын. Бұл жануарлар үшін целлюлозалық биомассаның құндылығын жақсартады биоотын өндіріс. Бұл тығыздықты азайтуға мүмкіндік береді биомасса тасымалдауды жеңілдету, келісімшарт мәселелерін жеңілдету және жерді пайдалануды арттыру биоотын

Процесс жетілдіру үшін бүкіл зауытты пайдаланады Көмір қышқыл газы теңгерім және кірісті арттыру.

Потенциалды энергетикалық шөптер

Өсімдік материалы қарағанда арзан май энергетикалық және жаппай негізде және белгілі бір өсімдік материалында энергетикалық шөптер болуы мүмкін.

Коммутатор

Коммутатор Бұл шөп табиғи ауа-райында жылы ауа-райында өсетін Солтүстік Америкада, кең бейімделу мүмкіндігі бар және қарапайым өну, коммутатордың тез өсуіне мүмкіндік беру; дегенмен, ол басқа энергетикалық дақылдармен салыстырғанда салыстырмалы өнімділігі төмен[4]

Құмай

Құмай жылы жерлерде өсіріледі, көбінесе тропикалық аймақтарда. Құмай энергетикалық шөп бола алады, өйткені суды аз қолдануды қажет етеді және үлкен өнім бере алады. Құмайдегенмен, жыл сайынғы өсірумен айналысады және оны орналастыру қиын және тыңайтқыштар мен пестицидтерден көп қаражат қажет.[4]

Мискантус

Мискантус үшін туған тропикалық аймақтар туралы Африка және Оңтүстік Азия. Мискантус 3,5 метрге дейін өседі және 1980 жылдардан бастап биоотын ретінде сыналды. Miscanthus-ті қолданудың артықшылығы - ол екі жылдан астам өмір сүре алады және қосымша суару, тыңайтқыштар мен пестицидтерді қажет етпейтін аз шығынды қажет етеді. Miscanthus проблемалары аймақты орнатқаннан бастап пайда болады.[4]

Грассолин

Грассолин - бұл 1991 жылы магистрант Мэттью Скоггинс ойлап тапқан термин Брюс Дейл, өсімдік материалын алу және оны түрлендіру идеясын қолға алу май.[5]

Өзгерту құны

Құны мұнай греолинге ауысу греколинді қолдану қаншалықты тез өсетініне байланысты болады.[2] Автокөліктерде грейолинмен үйлесімді болу үшін өзгеріс қажет болады. Беркли Сомервиллдің (баламалы энергетика профессоры) бағалауы бойынша 325 миллиард доллардан асатын үлкен инвестиция қажет биофабрикалар 65 миллиард галлон өндіре алады биоотын 2030 ұлттық мақсаттарды орындау үшін қажет.[6]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «Биомасса сұйық мерзімге дейін». Архивтелген түпнұсқа 2017-05-13. Алынған 2016-08-28.
  2. ^ а б c Хубер, Джордж В. «Сорғыдағы грассолин». Ғылыми американдық. PMID  19555024. Архивтелген түпнұсқа 2018-10-04. Алынған 2017-01-25.
  3. ^ Дейл, Брюс Э. «AFEX алдын-ала емдеу процесі целлюлозды этанолдың құнын төмендетуі мүмкін».
  4. ^ а б c г. Дейл, Брюс Э. «СІЗДІҢ САНЫҢЫЗДАГЫ ГРАСОЛИН: НЕГЕ Целлюлозды этанол сіз ойлағаннан жақын» (PDF). Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2013 жылғы 13 қарашада. Алынған 11 қараша 2013.
  5. ^ Шмюль, Эмили (2 желтоқсан 2009). "'Grassoline - бұл LDS-тің танымал ғалымдарының болашағы ». Mormon Times.
  6. ^ Дейл, Б.Е. (2008). «Сіздің бактағы грассолин: биоотын туралы мифтер мен шындықтар». Микроскопия және микроанализ. 14: 1484–1485. дои:10.1017 / s1431927608088764.
  • Ходаков, Андрей Ю .; Чу, Вэй; Фонгарланд, Паскаль (2007). «Ұзын тізбекті көмірсутектерді және таза отынды синтездеуге арналған роботты кобальт Фишер-тропш катализаторларының дамуындағы жетістіктер». Химиялық шолулар. 107 (5): 1692–1744. дои:10.1021 / cr050972v. PMID  17488058.

Сыртқы сілтемелер