Основные источники для производства биотоплива
Основные источники для производства биотоплива
Изменение климата — одна из главных проблем нашего времени. Энергия ветра, солнечная энергия и электромобили занимают много заголовков в качестве решений. Биотопливо также перспективно как часть разнообразного подхода к нашим потребностям в энергии. Сегодня учеными активно объясняются преимущества биотоплива и то, как для его производства используются сельскохозяйственные культуры.
По словам Мэтта Хермана из Национального совета по биодизелю, «биотопливо — это вариант топлива с низким содержанием углерода, который мы можем использовать, чтобы изменить ситуацию прямо сейчас. Многие штаты уже используют этанол как часть своих систем снабжения бензином. В Калифорнии биодизельное топливо и возобновляемое дизельное топливо составили более 25% топлива, используемого для дизельных двигателей в 2020 году. Некоторые культуры лучше других подходят для переработки в биотопливо».
Два основных источника биотоплива
Источники углеводов
Кукуруза используется для производства биотоплива из-за ее способности производить много углеводов из солнечного света. Оно классифицируется как растение «С4», что означает, что оно очень эффективно поглощает солнечный свет и вырабатывает углеводы. Другие пищевые растения C4 включают сорго и сахар. Травы, такие как мискантус, также выращивают в качестве источников биотоплива. При переработке в биотопливо углеводы превращаются в этанол.
Хотя в основном это углеводы, переработка кукурузы в этанол по-прежнему обеспечивает значительное количество белка для корма для животных и двуокиси углерода для различных промышленных применений.
Маслянистые источники
Соевые бобы являются одной из культур, используемых для производства биодизеля и возобновляемого дизельного топлива, особенно из масла, получаемого из соевых бобов. Соевые бобы также являются фиксаторами азота, что означает, что они могут быть полезны для почвы. Кроме того, соевые бобы содержат белки, которые можно выделить при переработке. Из-за растущего спроса на белок из соевых бобов мы производим больше растительного масла, чем можем потреблять в США. Это дополнительное масло открыло двери для рентабельного производства биодизеля, а вскоре и устойчивого авиационного топлива из соевого масла.
Водоросли
Из эукариотических микроводорослей зеленые водоросли представляют собой таксономическую группу, которую чаще всего называют масличными или богатыми нефтью микроводорослями. Они повсеместно распространены в самых разных средах обитания и растут быстрее, чем виды из других таксонов, и до 60 процентов их сухого веса клеток могут составлять масла. Однако состав масел сильно зависит от вида и условий, в которых растут водоросли.
Масла, богатые нейтральными липидами, желательны в контексте биотоплива из-за их потенциально высокого выхода топлива. Поскольку ТАГ состоят из трех молекул жирных кислот, которые этерифицируются или преобразуются в одну молекулу глицерина, почти 100 процентов их веса могут быть преобразованы в топливо. С другой стороны, в случае полярных липидов только одна или две молекулы жирных кислот этерифицируются до глицерина, а остальные компоненты (например, сахара или фосфатные группы) не могут быть преобразованы в сырье для топлива. В результате эти типы липидов дают более низкий выход топлива.
Новый вид топлива: производство возобновляемого дизельного топлива
Возобновляемое дизельное топливо отличается от биодизельного топлива, но производится из тех же жиров и растительных масел. Возобновляемое дизельное топливо представляет собой углеводород, полученный в результате химических процессов, таких как гидроочистка. Этот метод использует водород под высоким давлением для удаления кислорода, который превращается в воду. После нескольких стадий полученный продукт химически идентичен нефтяному дизельному топливу.
Поскольку для переработки сои используется другой процесс, производятся разные побочные продукты, называемые возобновляемым пропаном и возобновляемым бензином. Эти два продукта могут снизить выбросы парниковых газов по сравнению с нефтью.