Биомасса к жидкости

Биомасса к жидкости ( BTL или BMTL ) представляет собой многоэтапный процесс производства синтетического углеводородного топлива, изготовленного из биомассы по термохимическому пути. ^{[ 1 ]}

Основные процессы

Согласно исследованию, проведенному Министерством сельского хозяйства США и Министерством энергетики , Соединенные Штаты могут производить не менее 1,3 миллиарда тонн целлюлозной биомассы в год без уменьшения количества биомассы, необходимой для пищи, корма для животных или экспорта. ^{[ 2 ]}

Фишер -Тропш Процесс

Процесс Фишера -Тропша используется для производства синфуэля из газовой биомассы. Углеродистый материал газифицирован, и газ обрабатывается для производства очищенного синтез -синтез (смесь окиси углерода и водорода ). Фишер -тропш полимеризует синтез -синтез в дизельные углеводороды. В то время как производство биодизеля и биоэтанола до сих пор используют только части растения , то есть масла , сахар , крахмал или целлюлозу , производство BTL может газифицировать и использовать все растение.

Флэш -пиролиз

Флэш- пиролиз- продукция био-масла ( пиролизное масло ), char и газ при температурах между 350 и 550 ° C и временем пребывания <1 секунду (также называемый безводным пиролизом).

Каталитический быстрый пиролиз

Каталитический быстрый пиролиз - это быстрый процесс, при котором целлюлоза разбивается до биотоплива жидкости. При таком подходе целлюлоза нагревается до 500 градусов по Цельсию менее чем за одну секунду в камере, чтобы разбить молекулы. Катализатор образует химические реакции , которые удаляют кислородные связи и образуют углеродные кольца . После того, как реакция происходит, образуется бензин вместе с водой, углекислым газом и угарным окисью углерода . ^{[ 2 ]}

Пиролиз и газификация

Первоначально биомасса подвергается процессу пиролиза с образованием пиролизных газов и биочара . Летучие органические соединения в газах пиролиза, которые дополняют процесс газификации с образованием синтез -синтез -синтез -синтез -синтез , богатым водородом и газами окиси углерода , которые дополнительно превращаются в метанол (CH ₃ OH). ^{[ 3 ]} Биочар для нейтрального углерода дополнительно преобразуется в этилен или этанол с водородом, генерируемым от возобновляемого электроэнергии или используется для секвестрации углерода для уменьшения глобального газа CO ₂ в атмосфере. ^{[ Цитация необходима ]}

Потенциальные энергетические травы

Топливо из энергетических трав может быть названо как Grassoline .

Switchgrass

SwitchGrass - это куча трава, родом из Северной Америки, которая естественным образом растет в теплую погоду с широкой способностью адаптации и легким прорастанием , что позволяет SwitchGrass расти быстрее; Тем не менее, он имеет низкий относительный выход по сравнению с другими энергетическими культурами ^{[ 4 ]}

Печаль

Сорго выращивается в более теплом климате, в основном в тропических регионах. Сорго может стать энергетической травой, потому что он требует мало воды и может дать большой урожай. Сорго , однако, является ежегодным растением, трудно установить в районе и требует большого вклада удобрений и пестицидов. ^{[ 4 ]}

Мискантус

Miscanthus Виды являются родными для тропических регионов Африки и Южной Азии. Miscanthus может расти до 3,5 метров в высоту и проверяется в качестве биотоплива с 1980 -х годов. Преимущества использования Miscanthus заключается в том, что он может жить более двух лет и требует низких входов, что устраняет необходимость в дополнительной ирригации, удобрениях и пестицидах. Проблемы с Miscanthus возникают из -за того, что требуется, чтобы установить в область. ^{[ 4 ]}

Сахарный тростник

Сахарный тростник растет в орошаемых землях тропиков и субтропиков , которые могут производить 15 кг биомассы на площадь квадратного метра. Он также подходит для BTL, так как его извлеченный сок используется для производства этанола традиционными методами, а также его оставшаяся биомасса (Bagasse, листья, побеги и т. Д.) Можно преобразовать в углеродный нейтральный этанол или метанол , подвергаясь пиролизу и газификации . Биочар также может быть получен для секвестрации углерода , чтобы компенсировать выбросы углерода за счет ископаемого топлива или снижения концентрации газа CO ₂ в атмосфере. ^{[ Цитация необходима ]}

Бамбук

Бамбук является одним из самых быстрорастущих растений/биомассы, который можно использовать в качестве корма для BTL. ^{[ 5 ]} Большинство видов бамбука являются родными для теплых и влажных тропических и теплых умеренных климатов. ^{[ 6 ]} Тем не менее, многие виды встречаются в разнообразных климатах, от горячих тропических регионов до прохладных горных регионов и горных облачных лесов .

Стоимость перемен

Затраты на топливо зависят от того, как быстро растут травы и другие факторы. ^{[ 2 ]} Предполагаемые инвестиции в размере более 325 миллиардов долларов США (базис 2008 года) потребуются для создания биофофакторий, способных производить 65 миллиардов галлонов биотоплива, необходимых для достижения национальных целей 2030 года. ^{[ 7 ]}

Смотрите также

Биоконверсия биомассы в смешанное алкогольное топливо
Биоэнергетика
Биотопливо
Биольевы
Биомасса
Газификация биомассы
Системы нагревания биомассы
Биопродукт
Биорезащика
Топливо DMF
Газ до жидкости
Целлюлозный этанол
Уголь до жидкости
Газификация
Nexbtl - несмотря на название btl, сырье - это растительное масло , а не целые растения.
Непродовольственные культуры
Возобновляемая энергия
Устойчивая энергия
Синтетическое топливо
Тепловая деполимеризация
Деревянное топливо

Ссылки

^ «Биомасса до жидкого термина» . Архивировано из оригинала 2017-05-13 . Получено 2016-08-28 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Джордж В. Хубер и Брюс Э. Дейл (июль 2009 г.). «Грасслин на насосе» . Scientific American . Тол. 301. С. 52–59. doi : 10.1038/Scientificamerican0709-52 .
^ «Возобновляемый метанол» (PDF) . Получено 19 декабря 2020 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Дейл, Брюс Э. «Грасслин в вашем аквариуме: почему целлюлозный этанол ближе, чем вы думаете» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 13 ноября 2013 года . Получено 11 ноября 2013 года .
^ «Самое быстрорастущее растение» . Guinness World Records . Архивировано из оригинала 3 сентября 2014 года . Получено 20 мая 2021 года .
^ Kitsteiner, John (13 января 2014 г.). «Пермакультурная растения: бамбук» . tcpermaculture.com . Архивировано из оригинала 31 июля 2017 года . Получено 28 июля 2017 года .
^ Дейл, BE (2008). «Грасслин в твоем аквариуме: мифы и реалии о биотопливе». Микроскопия и микроанализ . 14 (S2): 1484–1485. BIBCODE : 2008MIMIC..14S1484D . doi : 10.1017/s1431927608088764 . S2CID 136854010 .

Ходаков, Андрей Й.; Чу, Вэй; Fongarland, Pascal (2007). «Достижения в разработке новых катализаторов Fischer-Tropsch для синтеза длинноцепочечных углеводородов и чистого топлива». Химические обзоры . 107 (5): 1692–1744. doi : 10.1021/cr050972v . PMID 17488058 .

Внешние ссылки

[1] «Биомасса до жидкого термина» . Архивировано из оригинала 2017-05-13 . Получено 2016-08-28 .

[Scientific_American-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Джордж В. Хубер и Брюс Э. Дейл (июль 2009 г.). «Грасслин на насосе» . Scientific American . Тол. 301. С. 52–59. doi : 10.1038/Scientificamerican0709-52 .

[3] «Возобновляемый метанол» (PDF) . Получено 19 декабря 2020 года .

[Grassoline_in_your_Tank:_Why_Cellulosic_Ethanol_is_Nearer_than_you_Think-4] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Дейл, Брюс Э. «Грасслин в вашем аквариуме: почему целлюлозный этанол ближе, чем вы думаете» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 13 ноября 2013 года . Получено 11 ноября 2013 года .

[5] «Самое быстрорастущее растение» . Guinness World Records . Архивировано из оригинала 3 сентября 2014 года . Получено 20 мая 2021 года .

[6] Kitsteiner, John (13 января 2014 г.). «Пермакультурная растения: бамбук» . tcpermaculture.com . Архивировано из оригинала 31 июля 2017 года . Получено 28 июля 2017 года .

[7] Дейл, BE (2008). «Грасслин в твоем аквариуме: мифы и реалии о биотопливе». Микроскопия и микроанализ . 14 (S2): 1484–1485. BIBCODE : 2008MIMIC..14S1484D . doi : 10.1017/s1431927608088764 . S2CID 136854010 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]