Cellulosic lífeldsneyti

Það eru mismunandi tegundir lífeldsneytis sem koma úr hráefni sem hægt er að endurnýja. Í dag ætlum við að ræða um frumueldsneyti. Þessi tegund eldsneytis kemur frá ört vaxandi landbúnaðarleifum, timbri og grösum sem hægt er að breyta í margs konar lífeldsneyti, þ.mt þotueldsneyti.

Í þessari grein ætlum við að lýsa því hvaða frumueldsneyti er og hvaða eiginleika það hefur.

Hvað eru frumueldsneytiseldsneyti

Fyrir samfélag dagsins í dag ætti að vera ljóst að við verðum að komast út úr olíukúlunni. Ósjálfstæði þessa jarðefnaeldsneytis hefur í för með sér óþolandi áhættu fyrir þjóðaröryggi, efnahagslegt eða umhverfislegt öryggi. Núverandi efnahagslíkan stöðvar þó ekki notkun þessara jarðefnaeldsneyti. Til að finna nýja uppsprettur endurnýjanlegrar orku er nauðsynlegt að uppgötva nýjan umboðsmann sem er fær um að knýja heim flota ökutækja, þar sem þetta er aðal uppspretta losunar gróðurhúsalofttegunda út í andrúmsloftið.

Þú getur nánast eimað lífeldsneyti úr öllu sem er eða hefur verið grænmeti. Þeir af fyrstu kynslóðinni koma meðal annars frá ætum lífmassa, aðallega korni og sojabaunum, sykurreyr og rófum. Þeir eru ávextirnir sem mest eru fyrir hendi í skógi hugsanlegs lífeldsneytis þar sem nauðsynleg tækni sem þarf til að vinna þau er allsráðandi.

Það verður að segjast eins og er þetta lífeldsneyti er ekki varanleg lausn með tímanum. Núverandi ræktanlegt land er nauðsynlegt og aðeins var hægt að framleiða lífeldsneyti til að standa undir 10% af öllum þörfum fljótandi eldsneytis þróaðustu landanna. Með því að krefjast stærri uppskeru verður fóður dýranna dýrara og á verði sumra matvara, þó ekki eins mikið eða eins og pressan myndi trúa fyrir nokkrum árum. Þegar reiknað er með heildarlosuninni í fyrstu kynslóð lífeldsneytis er það ekki eins gagnlegt fyrir umhverfið og við viljum að það sé.

Jafnvægi á losun gróðurhúsalofttegunda

Þessi galli á jafnvægi gróðurhúsalofttegunda í andrúmsloftinu milli frásogs og myndunar er hægt að bæta með því að nota annarri kynslóðar lífeldsneyti sem er unnið úr frumuefnum. Þessi frumuefni eru: viðarleifar eins og sag og byggingarleifar, landbúnaðar eins og kornstönglar og hveitistrá. Við finnum líka orkuplöntur, það er plöntur sem hafa öran vöxt og hafa efni í gasi eða sáð sérstaklega til framleiðslu á lífeldsneyti.

Helsti kosturinn sem þessar orkuuppskerur hafa er að þær kosta fáar meðan á framleiðslu þeirra stendur. Aðeins nóg og hafa ekki áhrif á matvælaframleiðslu, sem er mjög mikilvægt að taka tillit til. Hægt er að rækta flestar orkuplöntur á jaðarlandi sem ekki er notað til búskapar. Sumar af þessum stuttum snúningum, endurnýjanlegum víðir, geta afmengað jarðveginn þegar þeir vaxa.

Framleiðsla á frumueldsneyti

Hægt er að safna gríðarlegu magni af lífmassa til framleiðslu eldsneytis. Það eru nokkrar rannsóknir sem staðfesta að að minnsta kosti í Bandaríkjunum er hægt að framleiða að minnsta kosti 1.200 milljónir tonna af þurrum sellulósa lífmassa á ári án þess að það dragi úr lífmassa sem er til manneldis, búfjár og útflutnings. Með þessu meira en 400.000 milljónir lítra af lífeldsneyti fengist á ári. Þessi upphæð jafngildir helmingi núverandi árlegrar neyslu bensíns og dísilolíu í Bandaríkjunum.

Þessum myndaða lífmassa er hægt að breyta í hvaða tegund af lífeldsneyti sem er: etanól, venjulegt bensín, dísilolía og jafnvel þotueldsneyti. Það er mun auðveldara að brjóta niður gerjaðan kornkjarna en gefnir sellulósastönglar en miklar framfarir hafa náðst undanfarið. Efnaverkfræðingar hafa öflug skammtafræðilíkön tiltæk til að byggja mannvirki sem geta stjórnað viðbrögðum á lotu stigi. Þessar rannsóknir ætla að brátt færa umbreytingartækni yfir á hreinsunarstöðina. Tíminn með frumueldsneyti er nú innan okkar handar.

Þegar öllu er á botninn hvolft er náttúrulegur tilgangur sellulósa að mynda uppbyggingu plöntu. Þessi uppbygging samanstendur af stífum vinnupalli af læstum sameindum sem styðja lóðréttan vöxt sem standast seig líffræðilega rotnun. Til þess að losa orkuna sem sellulósi inniheldur til að leysa úr sameindahnútnum sem skapast af þróuninni.

Orkuöflunarferli með frumu lífmassa

Ferlið byrjar með því að brjóta niður fastan lífmassa í smærri sameindir. Þessar sameindir eru frekar hreinsaðar til að hafa eldsneyti. Aðferðirnar eru venjulega flokkaðar eftir hitastigi. Við höfum eftirfarandi aðferðir:

• Aðferðin við lágan hita: Þessi aðferð vinnur við hitastig á bilinu 50 til 200 gráður og framleiðir sykur sem geta gerst í etanól og annað eldsneyti. Þetta gerist á svipaðan hátt og núverandi meðferð sem notuð er í korn og sykurreyr.
• Háhitaaðferðin: Þessi aðferð virkar við hitastig á bilinu 300 til 600 gráður og lífolía fæst sem hægt er að hreinsa til að framleiða bensín eða dísilolíu.
• Mjög háhitaaðferðin: Þessi aðferð virkar við hitastig yfir 700 gráður. Í þessari aðgerð myndast gas sem hægt er að breyta í fljótandi eldsneyti.

Enn sem komið er er ekki vitað hver aðferðin er sem umbreytir hámarksmagni geymdrar orku úr fljótandi eldsneyti með lægsta mögulega kostnaði. Mismunandi leiðir gætu þurft að fara fyrir mismunandi frumuefni úr lífmassa. Meðferð til hátt hitastig gæti verið ákjósanlegt fyrir skóg, en lágt hitastig væri best fyrir grös. Það veltur allt á því magni efnis sem þarf að minnka til að mynda lífeldsneyti.

Í stuttu máli samanstendur af sellulósi úr kolefni, súrefni og vetnisatómum. Bensín er fyrir sitt leyti samsett úr kolefni og vetni. Umbreyting sellulósa í lífeldsneyti felst síðan í því að útrýma súrefni úr sellulósanum til að fá sameindir með mikla orkuþéttleika sem aðeins innihalda kolefni og vetni.

Ég vona að með þessum upplýsingum geti þú lært meira um frumueldsneyti.