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Il dipartimento dell'energia sostiene un nuovo modo di produrre diesel dagli stocchi di mais
Entro un anno, un impianto pilota in Indiana inizierà a convertire gli steli e le foglie delle piante di mais in diesel e carburante per aerei. L'impianto utilizzerà un nuovo approccio che coinvolge l'acido e processi presi in prestito dall'industria petrolifera e chimica, che i suoi sviluppatori sperano rendano il carburante a prezzi abbastanza economici da competere con il petrolio.
L'impianto, che avrà la capacità di elaborare circa 10 tonnellate di biomassa al giorno, sufficienti per circa 800 galloni (3.000 litri) di carburante al giorno, sarà costruito da Biocarburanti al mercurio di Ferndale, Washington, con l'aiuto di una sovvenzione del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti fino a $ 4,3 milioni.
La biomassa cellulosica - gambi di mais e altra materia come trucioli di legno ed erba - sono abbondanti e richiedono meno energia e fertilizzanti per la produzione rispetto allo zucchero o al grano di mais, le principali fonti di biocarburante ora. Per questo motivo la produzione di biomassa cellulosica è più economica e comporta minori emissioni di anidride carbonica.
Ma finora si è dimostrato difficile produrre carburante in modo economico da queste fonti (vedi Etanolo Cellulosico Inches Forward ). Un grosso problema è stato il costo del trasporto della biomassa grezza. Una soluzione è costruire piccole bioraffinerie vicine alle materie prime necessarie, ma le strutture più piccole tendono ad essere più costose per litro di combustibile prodotto.
Nel nuovo processo di Mercurius, la biomassa può essere convertita in una sostanza chimica intermedia liquida in piccoli impianti situati vicino alle fonti. Quel liquido occupa molto meno volume della biomassa originale, rendendo più economico il trasporto in un grande impianto centralizzato per essere convertito in carburante.
Mercurius usa gli acidi per scomporre la cellulosa e produrre una sostanza chimica chiamata clorometilfurfurale; il processo si basa su un approccio sviluppato da Marco Mascal , professore di chimica all'Università della California a Davis.
La conversione della cellulosa in questa sostanza chimica consente un uso più efficiente del carbonio nella cellulosa rispetto a uno degli approcci più comuni per produrre carburante dalla cellulosa: convertire la cellulosa in zucchero e fermentarla per produrre etanolo. La fermentazione espelle un terzo del carbonio sotto forma di anidride carbonica, afferma Mascal. [Il nostro processo] cattura tutto il carbonio disponibile nella biomassa.
Il clorometilfurfurale, a sua volta, può essere convertito in diesel o jet fuel con processi industriali simili a quelli utilizzati nell'industria chimica e nelle raffinerie di petrolio. Abbiamo processi che sono molto simili ai processi di raffinazione del petrolio, quindi è scalabile e potenzialmente più veloce da portare sul mercato, afferma il CEO Karl Seck .
L'uso di acidi può essere costoso, quindi una chiave del processo è il fatto che sarà facile riciclare gli acidi utilizzati. A differenza dello zucchero, il clorometilfurfurale non è solubile in acqua, quindi è facile separarlo dall'acido in modo che l'acido possa essere riutilizzato, dice Seck (vedi Reinventare la produzione di etanolo cellulosico). Dice che il processo sarà anche più economico rispetto all'utilizzo di enzimi per abbattere la cellulosa, un approccio comune in fase di sviluppo ora.
Altre aziende e gruppi accademici stanno sviluppando processi per produrre biocarburanti dalla cellulosa. Molti di questi trasformano la biomassa in gas prima di convertire quei gas in combustibili. Al contrario, l'approccio di Mercurius rende i liquidi più economici da maneggiare, richiedendo apparecchiature più piccole ed economiche.
La nuova tecnologia è in una fase iniziale. È stata dimostrata ogni parte del processo, comprese le fasi finali della produzione di diesel e carburante per aerei che soddisfano le specifiche per l'uso nei veicoli. Ma tutto è stato fatto solo su piccola scala e l'intero processo non è stato ancora collegato. Alcune altre alternative sono più avanti.
Kior , ad esempio, utilizza un processo catalitico per rompere la cellulosa per produrre una sorta di petrolio greggio che, come con la tecnologia di Mercurius, può essere trasformato in diesel e altri combustibili (vedi Kior 'Biocrude' Plant a Step Toward Advanced Biofuels).