211service.com
Vai celulozes etanols pieaugs?
Celulozes etanols, degviela, ko ražo no augu kātiem un stublājiem (nevis tikai no cukuriem un cietes, kā ar kukurūzas etanolu), sāk iesakņoties Amerikas Savienotajās Valstīs. Šomēnes Celunol, kas atrodas Kembridžā, MA, ielauzās etanola rūpnīcā Luiziānā, kas, sākot ar 2008. gadu, katru gadu varēs saražot 1,4 miljonus galonu degvielas. Arī citi uzņēmumi virzās uz priekšu ar plāniem būvēt rūpnīcas.
Alkohola degviela: Celunol, kas atrodas Kembridžā, MA, pārbauda savu celulozes-etanola procesu šajā izmēģinājuma mēroga rūpnīcā, kas pārvērš biomasu, piemēram, zāli, etanolā. Biomasa tiek uzglabāta un apstrādāta ēkā pa labi. No turienes tas tiek ievadīts četrās melnās tvertnēs centrā, kurās ir fermenti celulozes un citu komplekso ogļhidrātu sadalīšanai, veidojot vienkāršus cukurus, kurus var raudzēt zemāk esošajā alus tvertnē. Tur saražotajam šķidrumam ir tāda pati alkohola koncentrācija kā alum. Pēc tam alu destilē augstajā kolonnā pa kreisi no centra, pirms to uzglabā etanola tvertnēs kreisajā pusē. Celunol šomēnes sāka celt daudz lielākas celulozes-etanola ražotnes.
Taču nozares un vides grupu eksperti saka, ka bez aizdevumu garantijām un citiem stimuliem topošā nozare nespēs izkļūt no pašreizējās demonstrācijas fāzes, lai ražotu komerciāla mēroga etanola daudzumu. Un bez tā var būt neiespējami sasniegt prezidenta Buša ambiciozo mērķi līdz 2017. gadam saražot 35 miljardus galonu atjaunojamās degvielas gadā.
Multivide
Skatiet Celunol procesa slaidrādi.
Celulozes etanols ir pievilcīgs, jo izejmateriāls, kas ietver kviešu salmus, kukurūzas krāsni, zāli un šķeldas, ir lēts un bagātīgs. Lai to pārveidotu par etanolu, ir nepieciešams mazāk fosilā kurināmā, tāpēc tam var būt lielāka ietekme nekā kukurūzas etanolam siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanā. Turklāt akrs stiebrzāles vai citas kultūras, kas īpaši audzētas etanola ražošanai, var radīt vairāk nekā divas reizes vairāk galonu etanola nekā kukurūzas akrs, daļēji tāpēc, ka var izmantot visu augu, nevis tikai graudu. Tā ir laba ziņa, jo daudzi eksperti lēš, ka kukurūzas etanola ražotājiem pietrūks zemes, daļēji tāpēc, ka konkurē pieprasījums pēc kukurūzas pārtikas, ierobežojot kopējo ražošanu līdz aptuveni 15 miljardiem galonu degvielas. (Jau esošajās un plānotajās kukurūzas etanola ražotnēs jauda ir aptuveni 11 miljardi galonu.) Lielākai celulozes avotu produktivitātei galu galā vajadzētu ļaut tām līdz 2050. gadam saražot pat 150 miljardus galonu etanola, saskaņā ar Nacionālās resursu aizsardzības padomes (NRDC) ziņojums. Tas ir līdzvērtīgs vairāk nekā divām trešdaļām no pašreizējā benzīna patēriņa Amerikas Savienotajās Valstīs.
Taču būs vajadzīgs zināms laiks, lai sasniegtu šos ražošanas līmeņus. Pat saražot pietiekami daudz celulozes etanola, lai sasniegtu prezidenta izvirzīto 35 miljardu galonu mērķi, būs grūti. Tam būs nepieciešams, lai aptuveni 15 miljardi galonu tiktu iegūti no avotiem, kas nav graudu avoti, piemēram, celulozes etanols (apmēram 5 miljardi galonu varētu iegūt no biodīzeļdegvielas, kas izbrūk no eļļām tādās kultūrās kā sojas pupas). Un sasniegt 15 miljardus galonu līdz 2017. gadam būs izaicinājums. Pašlaik saskaņā ar etanola nozares ražotāju sarakstu Amerikas Savienotajās Valstīs neviens etanols nav iegūts no celulozes biomasas.
Celulozes un etanola uzņēmumi cer, ka varēs sasniegt šo mērķi. Kolins Sauts, Mascoma Corporation prezidents, kas arī atrodas Kembridžā, saka, ka, ja viss noritēs labi, celulozes etanols līdz 2017. gadam varētu nodrošināt pusi no 35 miljardu galonu mērķa. Taču līdz šim Mascoma ir paziņojusi tikai par plāniem būvēt demonstrācijas objektu. ar jaudu aptuveni pusmiljons galonu degvielas gadā. Šai iekārtai vajadzētu būt gatavai 18 mēnešu laikā, saka Sauts. Taču, kā tas ir ar jauno Celunol rūpnīcu, objekta galvenais mērķis būtu parādīt, ka uzņēmuma tehnoloģija var darboties plašā mērogā; tā ne vienmēr darbosies ar pilnu jaudu, jo sistēma tiek izmantota jaunu izmaksu taupīšanas tehnoloģiju testēšanai.
Citi uzņēmumi plāno būvēt ražotnes, taču arī tās ir salīdzinoši nelielas. Range Fuels (agrāk Kergy), kas atrodas Broomfield, CO, šogad plāno sākt būvēt 10 miljonus galonu gadā rūpnīcu Džordžijā, saka izpilddirektors Mičs Mandihs. Liels kukurūzas graudu etanola uzņēmums Abengoa Bioenergy no Sentluisas būvē 1,3 miljonu galonu biomasas etanola rūpnīcu Spānijā. Bet pat kopā šīs rūpnīcas nodrošinās tikai nelielu daļu no 15 miljardu galonu mērķa.
Tas ir milzīgs mērķis, saka Džons Hovs, Celunol sabiedrisko lietu viceprezidents. Tas ir daudz plašāks par to, ko [var darīt] viens uzņēmums vai liels skaits uzņēmumu. Lai sasniegtu šo mērķi, būs jāpieliek lielas valsts pūles.
Ar valsts centieniem viņš daļēji domā naudu aizdevumu garantijām, kas mudinās finansētājus finansēt lielu komerciāla mēroga rūpnīcu celtniecību. Uzņēmuma vadītāji un celulozes un etanola aizstāvji ir vienisprātis par šādas valdības palīdzības nepieciešamību. Iogen Corporation Otavā, Kanādā, ir piemērs. Uzņēmums ražo celulozes etanolu kopš 2004. gada, un tam jau ir gandrīz 700 000 galonu gadā demonstrācijas rūpnīca. Taču Iogen plāni par 20 miljonu galonu komerciāla mēroga rūpnīcu tagad ir aizturēti, jo uzņēmums gaida tiesību aktu pieņemšanu Kanādā, Amerikas Savienotajās Valstīs vai Vācijā, kas nodrošinās finansiālus stimulus, kas Iogenam nepieciešami tik lielas operācijas izveidei.
Tomēr finansējums var nebūt vienīgais šķērslis: pat ja var uzbūvēt komerciālas rūpnīcas, process joprojām var izrādīties pārāk dārgs, lai konkurētu ar kukurūzas etanolu, tāpēc var būt nepieciešams turpmāks darbs laboratorijā. (Skatiet sadaļu Dzīves pārveidošana etanola pagatavošanai.)
Patiešām, pētnieki no celulozes un etanola uzņēmumiem, valsts laboratorijām un akadēmiskajām laboratorijām ir iesaistīti pētniecības un attīstības turpināšanā gan biomasas pārveidošanā etanolā, gan produktīvāku biomasas celmu audzēšanā. Šobrīd pārveidošana ir dārgs un ūdens ietilpīgs daudzpakāpju process. Dažas grupas cer ģenētiski pārveidot vienu organismu, lai sadalītu celulozi vienkāršākos cukuros un raudzētu spirtus, tādējādi vienkāršojot procesu. Citi strādā, lai uzlabotu metodes biomasas pārvēršanai etanolā, izmantojot siltumu un katalizatorus — šo metodi izmanto Range Fuels. Un tādi uzņēmumi kā Celunol pēta labākas kultūras, piemēram, mūsdienu cukurniedru senči, kas var ražot vairāk etanola uz akru.
Daži pētnieki pat ir atteikušies no idejas par celulozes etanolu, tā vietā pievēršoties tādiem avotiem kā aļģes biodegvielas iegūšanai. (Skatiet uz aļģēm balstītu degvielu, kas iestatīta ziedēšanai.) Taču Natanaels Grīns, NRDC enerģētikas politikas speciālists, joprojām ir optimistisks. Lai gan viņš uzskata, ka ir maz ticams, ka celulozes un etanola rūpnīcas līdz 2017. gadam saražos vairāk nekā dažus miljardus galonu degvielas, tas mūs nostādīs situācijā, kad celulozes nozare patiešām ir gatava sākt eksponenciāli augt, viņš saka. Kad būsim pārvarējuši šo pirmo kupri, es domāju, ka celulozes nozare augs diezgan strauji, un [tai] ir daudz lielāks ilgtermiņa izaugsmes potenciāls [nekā kukurūzas etanolam].
Grīns min tagad strauji augošās kukurūzas etanola nozares piemēru. Viņš saka, ka bija vajadzīgi 10 gadi, lai iegūtu pirmo miljardu galonu, un 10 gadi, lai iegūtu otro miljardu. Un tagad mēs gatavojamies 18 mēnešu laikā palielināties no 6 līdz aptuveni 12 miljardiem.