211service.com
Vliegtuigbrandstof uit fabrieken
Onderzoekers van een startup in Colorado hebben plantenresten omgezet in vliegtuigbrandstof, een belangrijke demonstratie dat hoogenergetische brandstoffen efficiënt kunnen worden gemaakt uit hernieuwbare en overvloedige biomassa.
Koolwaterstof hotshot: Peter Meinhold is onderzoeksdirecteur bij Gevo, een bedrijf dat plantenstengels en houtsnippers kan omzetten in een hoogenergetische koolwaterstof die wordt aangetroffen in benzine en vliegtuigbrandstof.
Het bedrijf, Gevo, heeft een gist ontwikkeld die helpt de cellulose in houtsnippers en plantenstengels om te zetten in butanol, een ingrediënt van benzine. De onderzoekers kunnen de butanol vervolgens ombouwen tot vliegtuigbrandstof.
Butanol heeft 30 procent meer energie dan een gelijke hoeveelheid conventionele biobrandstof zoals ethanol. Vanwege die aantrekkingskracht hebben bedrijven als Cobalt Biofuels, Gevo en DuPont manieren ontwikkeld om goedkoop en efficiënt butanol uit hernieuwbare bronnen te produceren. Een methode begint met de suikers in het zetmeel van maïs en suikerriet. Een andere manier om dit te doen is met de cellulose die wordt aangetroffen in plantenstengels en houtsnippers. Het was gemakkelijker om gisten en bacteriën te ontwerpen om op zetmeel gebaseerde suikers tot butanol te fermenteren, maar de overvloed aan natuurlijke cellulose maakt het een betere grondstof voor de productie van biobrandstoffen, zegt Mike Cleary, directeur van het National Bioenergy Centre van het National Renewable Energy Laboratory. .
Cellulose is de grootste bron van suikers ter wereld, zegt Cleary. De moeilijkheid is dat het moeilijker is om aan die cellulose te komen en aan die suikers te komen dan om de suikers uit maïskorrels te krijgen.
Om een biobrandstof te maken, verteren bacteriën of gist plantaardig zetmeel tot suikers, die vervolgens worden gefermenteerd. In 2005, toen Gevo op de markt kwam, kondigde het aan dat het een zeer efficiënte methode had ontwikkeld om suikers op basis van maïs om te zetten in butanol door de enzymroutes in gist opnieuw te bedraden. Nu hebben de onderzoekers hun butanolfermentatieroute ingevoegd in een gist die is aangepast om aan het werk te gaan op een gemengde suikersuspensie gevormd uit cellulose in plantenstengels.
Omdat het meer energie bevat dan biobrandstoffen van de eerste generatie zoals ethanol, verbrandt butanol efficiënter, met andere woorden, het zou meer kilometers per gallon kunnen leveren. Nog een voordeel: hoewel ethanol in beperkte hoeveelheden in benzine kan worden gemengd, is er geen overeenkomstige limiet voor butanol, aangezien het al een belangrijk onderdeel van benzine is. Door de moleculaire structuur van butanol kan het gemakkelijk worden omgezet in chemische producten die raffinaderijen maken van petroleumbrandstoffen. En butanol kan gemakkelijker te gebruiken en te vervoeren zijn dan ethanol - het absorbeert geen water zoals ethanol, waardoor het gemakkelijker in pijpleidingen kan worden vervoerd.
We wilden de manier waarop biobrandstoffen werden gemaakt en het soort biobrandstoffen dat we konden maken fundamenteel veranderen, zegt Peter Meinhold, medeoprichter en onderzoeksdirecteur bij Gevo. We wilden een drop-in biobrandstof ontwikkelen - iets dat je direct kunt gebruiken zonder de benzinevoorziening en de benzine-infrastructuur te hoeven veranderen.
Gevo heeft ook een unieke scheidingstechnologie ontwikkeld om de efficiëntie van haar productieproces te verhogen, waardoor een variant van butanol bekend staat als isobutanol. Het is een uitdaging om de biobrandstof uit de fermentatiebrij van suikers en microben te halen voordat deze giftig is voor de organismen. De technologie van Gevo vangt de isobutanol snel op zoals deze wordt geproduceerd, waardoor deze in grote hoeveelheden kan worden gemaakt.
Maar de technologie van Gevo moet nog op commerciële schaal worden gedemonstreerd. Dat betekent dat het nog te bezien valt of Gevo's product op de markt kan komen tegen een prijs die concurrerend is met ethanol en benzine.
Gevo is opgericht door Caltech-professor Frances Arnold, Meinhold en anderen en wordt ondersteund door investeerders als Khosla Ventures. Bij het commercialiseren van zijn technologie zal Gevo moeten concurreren met bedrijven als LS9, dat een manier ontwikkelt om diesel uit cellulose te produceren in een proces in één stap. DuPont en BP zijn ook een partnerschap aangegaan om hun eigen organismen te ontwikkelen om butanol uit verschillende suikerbronnen te produceren.