Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Nowy sposób na biopaliwo

Recommended Posts

Profesor James Dumesic z University of Wisconsin-Madison opracował prostą technologię produkcji biopaliwa. Wykorzystuje ona dwustopniowy proces chemiczny, znacznie bardziej wydajny niż obecnie stosowane metody. W jej efekcie powstaje paliwo, które jest identyczne na poziomie molekularnym z paliwem używanym z samolotach, silnikach diesla i silnikach benzynowych.

Profesor Dumesic postanowił zwrócić się ku reakcjom chemicznym, zamiast polegać na mikroorganizmach, które są najczęściej wykorzystywane do produkcji biopaliw. Proces chemiczny przebiega w wyższych temperaturach i jest tysiące razy szybszy niż produkcja z wykorzystaniem mikroorganizmów. Dzięki temu wymaga użycia mniejszych, tańszych reaktorów. Jego dodatkową zaletą jest fakt, że używane katalizatory można ponownie wykorzystać, tymczasem mikroorganizmy giną i trzeba je uzupełniać. Co więcej cały proces jest podobny do technologii obecnie stosowanych w rafineriach oleju, dzięki czemu jego wdrożenie będzie stosunkowo proste.

Pomysł Dumesica polega na zastosowaniu dwóch reaktorów. W pierwszym z nich roztwór wody i cukru przechodzi przez katalizator z platyny i renu. Reakcja przebiega w temperaturze 226 stopni Celsjusza, a w jej wyniku od cukru jest odłączane pięć z sześciu atomów tlenu. W efekcie powstaje mieszanina węglowodorów, która na powierzchni wodnego roztworu formuje warstwę podobną do oleju. Olej ten jest następnie przepompowywany do drugiego reaktora. Tam przechodzi przez całą serię katalizatorów, dzięki czemu powstają różne rodzaje paliwa. Jeśli np. przepuścimy go przez katalizator składający się z miedzi i magnezu, otrzymamy paliwo do silników diesla i samolotów.

Co więcej, jak informuje Dumesic, alkohole i kwasy organiczne, które powstają w pierwszym z reaktorów można wykorzystać też do produkcji tworzyw sztucznych i odczynników chemicznych.
Profesor chce, by docelowo cukry wykorzystywane do produkcji biopaliwa w jego reaktorze pochodziły z celulozy zawartej w odpadach roślinnych, a nie z roślin uprawnych. Tylko wówczas będzie można mówić, że produkcja biopaliw jest korzystna dla środowiska. Obecnie jednak enzymy wykorzystywane do pozyskiwania cukrów z celuluzy są bardzo drogie, co wpływa na cenę całej technologii.

Z drugiej jednak strony ma ona niezaprzeczalne plusy. Proces pozyskiwania węglowodorów jest znacznie prostszy niż w przypadku tradycyjnych paliw kopalnych, a uzyskane w ten sposób paliwo charakteryzuje się aż o 30% wyższą gęstością energetyczną.

Share this post


Link to post
Share on other sites

każdy kto regularnie czyta KW zauważył chyba, że ostatnio wątki o nowych sposobach wytwarzania biopaliwa pojawiają się bardzo często. Każdy nowy opisywany sposób jest "bardziej wydajny niż obecnie stosowane metody" ;) To bardzo dobrze - skoro mamy tyle metod chyba w końcu coś z tego będzie. Czekam tylko na rozsądne i proste medowy wykorzystania celulozy - nie chcę głodować aby móc wlać paliwo do baku....

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tyle, że obecnie stosowane metody są stosowane gdzie? Tam gdzie nowe znajdą za chwilę zastosowanie, czyli z dala od człowieka-konsumenta.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Czasami mam wrażenie, że większość osób kompletnie nie rozumie realiów, w jakich przeprowadza się badania naukowe. To oczywiście można zrozumieć, ale warto mieć świadomość, że eksperymentów nie robi się w tydzień ani w miesiąc, a żaden rozsądny inwestor nie właduje swoich pieniędzy w uruchomienie na skalę przemysłową technologii, której dokładnie nie rozumie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

To dlaczego nie napiszą po ludzku, tak jak to ująłeś: "bardziej wydatny, niż te, które do tej pory są poddawane eksperymentom/badaniom". Nie mam zamiaru czepiać się o każde słówko, ale tu chodzi o bardziej globalną kwestię. To tak jakby pokazywać nam lody z coraz to lepszymi polewami, ale zza szybki. Nie twierdze, że źle, że takie badania są prowadzone, ale fajnie by było, gdyby taki biznes już wchodził w życie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie chcę, żeby to zabrzmiało złośliwie, ale to Ty sam z własnej inicjatywy szukasz najświeższych informacji o najnowszych odkryciach. Przecież możesz zawsze poszukać serwisów o rozwoju przemysłu albo wiadomościach z rynku - takich serwisów także jest mnóstwo. Wchodząc na strony serwisu o hodowli trzody chlewnej też byś narzekał, że nie ma informacji o produkcji odrzutowców?

Share this post


Link to post
Share on other sites

;)

Zauważ subtelną granicę, między odkryciem a jego zastosowaniem. Treść artykułu jest skonstruowana tak, jak gdyby ów nowa metoda miałaby zastąpić w niedalekiej przyszłości mało wydajne, choć powszechnie już stosowane.

Oczywiście, że sam poszukuje informacji. Nawet z własnej inicjatywy je komentuje. Nie próbuje tu zarzucić bezcelowości pisania o takich odkryciach, tym bardziej samej ich istoty. Po prostu jest to dla mnie jak na nasze realia dosyć odległa przyszłość, bardziej odległa i nieosiągalna, niż inne. Tym bardziej, że jak wspomniał googster, temat jest poruszany dosyć często. Pointując, nie spodziewajmy się zbyt szybko rewolucji w energetyce transportu, bo póki co nie nadejdzie (jak odrzutowce na stronach hodowli trzody :)).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeśli np. przepuścimy go przez katalizator składający się z miedzi i magnezu, otrzymamy paliwo do silników diesla i samolotów.

Wspólne zaszeregowanie silników diesla i samolotów świadczy, iż coś tu jest "nie tak". Kolejna "kaczka dziennikarska"?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Być może po prostu powstaje mieszanina, z której można następnie wyizolować poszczególne paliwa. Zaznaczam: to tylko spekulacja.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wspólne zaszeregowanie silników diesla i samolotów świadczy, iż coś tu jest "nie tak". Kolejna "kaczka dziennikarska"?

 

Zauważ, że na początku jest mowa o podobieństwie na poziomie molekularnym. Idzie tu o to, że w paliwie dieslowskim i do samolotów węgiel jest ułożony w długie łańcuchy. Stąd ich postawienie obok siebie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tyle, że obecnie stosowane metody są stosowane gdzie? Tam gdzie nowe znajdą za chwilę zastosowanie, czyli z dala od człowieka-konsumenta.

 

To jest to, na co zwrócił uwagę Mikroos.

Staramy się opisywać najnowsze odkrycia i technologie. Oznacza to, że znaczna część z nich trafi do naszych rąk za wiele lat, a inne nigdy nie wyjdą z laboratoriów. A w przypadku jeszcze jakiejś części okaże się, że to żadne odkrycia, bo naukowcy celowo bądź przypadkiem zafałszowali wyniki i ich praca nadaje się do wyrzucenia.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Samochody przyszłości mogą być napędzane paliwem uzyskiwanym ze... starych gazet. Tak przynajmniej twierdzą uczeni z Tulane University, którzy zidentyfikowali nowy szczep bakterii nazwany TU-103. Bakterie te zmieniają stare gazety w butanol, a uczeni wykorzystują w swoich eksperymentach stare numery Times Picauyne.
      TU-103 to pierwszy znany szczep bakterii, który tworzy butanol wprost z celulozy. Celuloza obecna w zielonych roślinach to najobficiej występujący materiał organicznych. Wielu marzy o tym, by nauczyć się zmieniać ją w butanol. Każdego roku w samych tylko Stanach Zjednoczonych na wysypiska trafiają co najmniej 323 miliony ton materiałów zawierających celulozę - mowi Harshad Velankar, badacz zatrudniony w laboratorium Davida Mullina.
      Naukowcy odkryli TU-103 w zwierzęcych odchodach i opracowali sposób na nakłonienie bakterii do produkcji butanolu. Najważniejsze, że TU-103 tworzy butanol wprost z celulozy - mówi Mullin.
      Nowo odkryta bakteria jako jedyny mikroorganizm produkujący butanol może robić to w obecności tlenu. Inne bakterie tworzące butanol wymagają środowiska beztlenowego, co podnosi koszty produkcji.
      Butanol lepiej sprawdza się w roli biopaliwa, gdyż w przeciwieństwie do etanolu może być spalane w tradycyjnych silnikach, nadaje się do transportu istniejącymi rurociągami, ma słabsze właściwości żrące i można uzyskać z niego więcej energii.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z NASA prowadzą testy biopaliwa z kurzego tłuszczu. Odbywają się one w Ośrodku Badania Lotu imienia Hugh L. Drydena. Amerykanie wykorzystują do tego odrzutowy samolot pasażerski Douglas DC-8.
      Specjaliści oceniają osiągi oraz emisję produktów spalania. Testy stanowią część Alternative Aviation Fuel Experiment II (AAFEX II). Samo paliwo ochrzczono Obrabianym Wodorem Odnawialnym Paliwem do Silników Odrzutowych.
      Naprawdę produkuje się je z kurzego tłuszczu. Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych kupiły wiele tysięcy galonów tego tłuszczu i na potrzeby eksperymentu dostarczyły NASA ok. 8 tys. galonów (30283 l) – wyjaśnia Bruce Anderson.
      Zespół ma się zająć testowaniem przygotowanej w proporcjach 50:50 mieszanki biopaliwa i zwykłego paliwa odrzutowego (Jet Propellant 8, JP-8), a także zrealizować scenariusz lotu wyłącznie na biopaliwie lub na JP-8.
      Poza pracownikami NASA w AAFEX II biorą udział przedstawiciele 17 organizacji, firm i agend federalnych. Przedstawiciele Centrum Badawczego imienia Johna H. Glenna zapewnili aparaturę do pomiaru emisji gazowej i cząsteczkowej.
      Wykorzystanie w statkach powietrznych alternatywnych paliw, z biopaliwami włącznie, stanowi kluczowy element strategii znacznego zmniejszenia wpływu lotnictwa na środowisko, a także uzależnienia od importowanej ropy naftowej – podkreśla Ruben Del Rosario z Centrum im Glenna.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Cambridge odkryli enzymy roślinne, których działanie znacznie utrudnia pozyskanie energii przechowywanej w drzewach, słomie i innych niejadalnych częściach roślin. Odkrycie to daje nadzieję na produkcję biopaliw, które nie będą negatywnie wpływały na rynek żywności. Jedną z głównych wad biopaliw jest bowiem fakt, że większość z nich wytwarzanych jest przez roślin jadalnych, co skutkuje zwiększeniem cen żywności.
      Brytyjscy uczeni zbadali genom dwóch protein, które utwardzają drewno czy słomę, powodując, że wyekstrahowanie zeń bioetanolu jest bardzo trudne.
      Dokładne poznanie sposobu działania wspomnianych protein pozwoli na takie zmodyfikowanie ich genomu, by uzyskać niejadalne rośliny o właściwościach ułatwiających pozyskiwanie biopaliw. Dzięki temu produkcja alternatywnego paliwa będzie wymagała użycia mniejszej ilości energii i środków chemicznych niż dotychczas.
      W drewnie i słomie znajduje się olbrzymia ilość energii zgromadzona w postaci lignocelulozy. Chcieliśmy znaleźć sposób na łatwiejsze pozyskanie tej energii w formie cukrów, które pozwoliłby na przeprowadzenie fermentacji i wyprodukowanie bioetanolu - powiedział główny autor badań, profesor Paul Dupree.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Samolot „Green Hornet" - myśliwiec F/A-18 Super Hornet z turboodrzutowym silnikiem GE F414 napędzanym mieszanką biopaliwową 50/50 odbył próbny lot. Był to pierwszy lot myśliwca należącego do Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych zrealizowany przy wykorzystaniu paliwa innego niż tradycyjne pochodne ropy naftowej. 45-minutowy lot testowy odbył się w bazie lotniczej Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych w Patuxent River w stanie Maryland.
      Przed lotami próbnymi firma GE poświęciła ponad 500 godzin na testy komponentów oraz około 20 godzin na testy silnika F414. Miało to na celu sprawdzenie, czy silnik będzie prawidłowo pracował przy użyciu mieszanki biopaliwowej. Ten lot jest podsumowaniem trwających kilka miesięcy testów komponentów oraz testów naziemnych, zrealizowanych przez zespół F414 i mających na celu dopuszczenie silnika do użycia w locie. Podczas trwającego 45 minut lotu nie zaobserwowano żadnych różnic w zachowaniu samolotu napędzanego mieszanką biopaliwową w stosunku do lotów
      z użyciem paliw konwencjonalnych, powiedział Mike Epstein, kierownik ds. paliw alternatywnych w firmie GE Aviation.
      Głównym składnikiem mieszanki użytej w testowym samolocie F/A-18 Super Hornet jest lnicznik - rosnąca na terenie Stanów Zjednoczonych roślina, stanowiąca odnawialne, niekonsumpcyjne źródło energii. Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych zamierza szerzej korzystać z odnawialnych źródeł energii - w 2020 roku mają one zaspokajać połowę jej potrzeb energetycznych.
      GE prowadzi szeroko zakrojone prace badawczo-rozwojowe nad rozszerzeniem inicjatywy „Green Hornet". Obejmuje ona opracowywanie technologii komponentów, które umożliwiłyby zmniejszenie o 3 procent jednostkowego zużycia paliwa (SFC) przez flotę dwusilnikowych myśliwców F/A-18E/F Super Hornet należących do Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych. Pozwoliłoby to oszczędzić 7,5 milionów litrów paliwa rocznie. „Green Hornet" to kolejny projekt badawczy GE, którego celem jest uzyskanie maksymalnych korzyści ekonomicznych oraz zminimalizowanie wpływu dwutlenku węgla na środowisko naturalne. W styczniu 2009 roku po raz pierwszy zaprezentowano trwałe użycie biopaliwa do napędu samolotu pasażerskiego - był to Boeing 737 linii lotniczej Continental Airlines, napędzany silnikiem CFM56. Rok wcześniej odbył się lot z Londynu do Amsterdamu samolotu Boeing 747 należącego do linii lotniczej Virgin Atlantic, napędzanego silnikami GE CF6. Virgin Atlantic jest pierwszą linią lotniczą na świecie, która wykorzystała biopaliwa do napędu silników swoich maszyn.
      Inne projekty GE Aviation obejmują na przykład tłumik hałasu do silnika F414, dzięki któremu hałas produkowany przez silnik jest zredukowany o 2-3 decybele. Taką samą redukcję hałasu uzyskuje się, wyłączając jeden z dwóch silników samolotu F/A-18. Rezultat osiągnięto dzięki nowej dyszy wylotowej w kształcie szewronu. Dysze tego typu mają ząbkowane krawędzie, a każdy płat ząbkowania rozdziela strumień podstawowy i generuje strumień dodatkowy, znacznie zmniejszając w ten sposób hałas silnika.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pomimo gwałtownego rozwoju techniki tworzone przez nas urządzenia są pod wieloma względami niezwykle prymitywne w porównaniu z tym, co stworzyła natura. Dlatego też Rahul Sarpeshkar z MIT-u próbuje stworzyć podstawy projektowe dla przyszłych elektronicznych obwodów scalonych wzorując się na komórkach ludzkiego ciała.
      Pojedyncza komórka jest bowiem 10 000 razy bardziej wydajna energetycznie niż jakikolwiek współczesny tranzystor. Dość wspomnieć, że w każdej sekundzie w komórce dochodzi do około 10 milionów reakcji chemicznych, które w sumie zużywają około pikowata energii.
      Sarpeshkar jest autorem właśnie wydanej książki Ultra Low Power Bioelectronics, w której podkreśla podobieństwa pomiędzy reakcjami chemicznymi w komórce, a przepływem prądu w obwodzie scalonym. Opisuje też, w jaki sposób komórka może przeprowadzać wiarygodne obliczenia korzystając z niedoskonałych "podzespołów" i zmagając się z zakłócającym szumem. Autor proponuje uczyć się od natury. Dzięki temu, jego zdaniem, będzie można wyprodukować bardzo wydajne procesory graficzne dla telefonów komórkowych czy wszczepiane do mózgu implanty pozwalające niewidomym odzyskać wzrok.
      Sarpeshkar ma wieloletnie doświadczenie w projektowaniu energooszczędnych obwodów scalonych oraz układów biomedycznych. W ubiegłym roku stworzył energooszczędny układ radiowy, który naśladuje budowę ślimaka w ludzkim uchu. Układ potrafi przetwarzać sygnały z internetu, telefonu komórkowego, radia czy telewizora znacznie szybciej i przy mniejszym użyciu energii niż było to wcześniej możliwe.
      Teraz naukowiec przechodzi z elektroniki neuromorficznej do cytomorficznej. Z przeprowadzonych przez niego analiz wynika bowiem, że równania opisujące dynamikę reakcji chemicznych i przepływ elektronów przez obwody analogowe są niezwykle do siebie podobne.
      Prace Sarpeshkara mogą mieć kapitalne znaczenie dla przyszłości. Jednym z możliwych pól ich zastosowań jest, zaprezentowane podczas konferencji 2009 IEEE Symposium on Biological Circuits and Systems, stworzenie obwodów scalonych modelujących dowolną sieć denów. Sarpeshkar zaprojektował obwód, który umożliwia przeprowadzenie symulacji pracy dowolnej sieci genów na układzie scalonym.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...