211service.com
Uitlaatgas omzetten in brandstof
Giftig koolmonoxidegas dat door staalfabrieken en andere industriële bronnen wordt uitgestoten, kan worden omgezet in nuttige dingen. Binnenkort is een Nieuw-Zeelands bedrijf met een ongebruikelijke benadering van dit idee van plan het gas te gebruiken om ethanol en chemische voorlopers te maken voor een breed scala aan kunststoffen en oplosmiddelen.
Het bedrijf, LanzaTech , gebruikt genetisch gemanipuleerde micro-organismen die het gas opeten. Hoewel het gebruikelijk is voor bedrijven om micro-organismen zoals gist en bacteriën te gebruiken om ethanol en andere producten te maken, voeden de micro-organismen zich over het algemeen met een of andere vorm van suiker, zoals glucose afgeleid van maïszetmeel. In plaats van voedselbronnen te gebruiken, voedt LanzaTech zijn micro-organismen met koolmonoxide. Het is eigenlijk het eten van een gasstroom, zegt de CEO van het bedrijf, Jennifer Holmgren.
LanzaTech heeft onlangs overeenkomsten aangekondigd voor de bouw van commerciële fabrieken in een staalfabriek en een kolengestookte elektriciteitscentrale in China. De uitstoot van staalfabrieken over de hele wereld zou genoeg zijn om elk jaar ongeveer 30 miljard gallons brandstof te maken. Holmgren zegt. Dat komt overeen met ongeveer 15 procent van de benzine die in de Verenigde Staten wordt verbruikt.
De organismen kunnen ook overleven op een mengsel van koolmonoxide en waterstofgas, syngas genaamd, dat kan worden gemaakt door - onder bepaalde omstandigheden - zo ongeveer alles te verhitten dat grotendeels uit waterstof en koolstof bestaat, inclusief plastic, houtsnippers en steenkool. Gewoonlijk wordt syngas omgezet in bruikbare producten door middel van thermochemische processen waarbij anorganische katalysatoren worden gebruikt. Maar deze katalytische benaderingen maken ook afvalproducten die moeten worden verwijderd.
Dat verklaart een ander voordeel van gemanipuleerde micro-organismen: ze kunnen worden gemaakt om veel hogere opbrengsten van een gewenst product te produceren, zegt Andy Aden , een onderzoeker bij het National Renewable Energy Laboratory in Golden, Colorado. Hij zegt ook dat de kosten van micro-organismen en voedingsstoffen lager kunnen zijn dan de kosten van edelmetaalkatalysatoren die doorgaans worden gebruikt in thermochemische processen. En organismen kunnen vaak onzuiverheden tolereren die katalysatoren zouden deactiveren, voegt Aden eraan toe.
Het LanzaTech-proces heeft als bijkomend voordeel dat er geen waterstof nodig is. Hierdoor kan het direct inwerken op de rookgasstromen van staalfabrieken, die vaak geen waterstof bevatten. Als waterstof in een rookgasstroom aanwezig is, kan het ofwel aan de organismen worden toegevoerd of worden gescheiden en verkocht - het is een waardevol goed.
Holmgren maakt het specifieke organisme dat het bedrijf gebruikt niet bekend, maar zegt dat het een versie is van een organisme dat van nature ethanol kan produceren uit koolmonoxide. Het bedrijf heeft het aangepast om de brandstof tegen commercieel interessante tarieven te produceren, zegt ze. LanzaTech heeft onlangs ook aangekondigd dat het een micro-organisme heeft ontwikkeld dat 2,3-butaandiol kan produceren, een chemische voorloper die kan worden gebruikt om het oplosmiddel methylethylketon (MEK) te maken, dat wordt gebruikt in droog uitwisbare markers en bij de vervaardiging van kunststoffen en textiel. Dezelfde chemische stof kan butanen en butadieen produceren, die vervolgens kunnen worden gebruikt om een verscheidenheid aan kunststoffen en koolwaterstofbrandstoffen te maken.
Slechts enkele bedrijven hanteren een vergelijkbare aanpak. Onder hen zijn de bedrijven uit Illinois Ineos Bio , gevestigd in Lisle, en costa , gevestigd in Warrenville. Beide gebruiken bacteriën om brandstof of chemicaliën te maken uit een combinatie van zowel koolmonoxide als waterstof. LanzaTech richt zich op staalfabrieken omdat ze rookgassen produceren die doorgaans koolmonoxide bevatten, maar geen waterstof. Het heeft de productie van ethanol in een staalfabriek aangetoond; de proeffabriek in de fabriek kan 15.000 liter brandstof per jaar produceren.
Deze zomer maakte LanzaTech bekend een intentieverklaring te hebben getekend met Baosteel, een grote Chinese staalproducent. De bedrijven zijn van plan om volgend jaar een demonstratiefabriek te bouwen die ongeveer 100.000 gallons brandstof kan produceren, en vervolgens aan die fabriek toe te voegen om een volledige commerciële fabriek te maken die meer dan 50 miljoen gallons per jaar kan produceren. LanzaTech heeft ook een deal met de Henan Coal and Chemical Industries Corporation in China om brandstof en chemicaliën te produceren in een fabriek die op vergaste kolen zal draaien.
Sinds de oprichting in 2005 heeft LanzaTech $30 miljoen aan durfkapitaal opgehaald en $10 miljoen van de Nieuw-Zeelandse overheid. Holmgren zegt dat de prijs van haar bedrijf voor het maken van ethanol behoorlijk concurrerend is: in feite zijn we bijna in staat om ethanol te maken zonder subsidies. Ze zegt dat de chemiemarkt weliswaar kleiner is dan de brandstofmarkt, maar winstgevender kan zijn, aangezien chemicaliën zoals MEK meer dan twee keer zo duur zijn als ethanol.
Aden zegt dat het bedrijf verschillende uitdagingen zal tegenkomen bij het opschalen van de technologie. Onder meer: ervoor zorgen dat de gassen kunnen worden opgelost voor de consumptie van de insecten in grote reactoren, niet alleen de kleine die in proeffabrieken worden gebruikt.