Роль биотоплива

Расширенный биотопливной промышленности находится на переломном этапе развития и развертывания.

Энергия диски каждую часть современной жизни. В дополнение к питанию заводах, в офисах, и дома, энергоносителей 24-7 транспортной и логистической инфраструктуры, которая стала основой американской экономики. Эта транспортная часть не маленькая сумма Примерно одна треть от общего объема потребления первичных энергоносителей в США, могут быть отнесены к транспортной отрасли, которая потребляет 28 квадриллионов Btu / год топлива сегодня (J).

Транспортный сектор уникален тем, что почти все ее первичной энергии, получаемых из нефти. Внутреннее производство нефти достигло своего пика в 1970-х и резко идет на убыль, как и спрос продолжает расти. Нефти за счет внутренних ресурсов затрагивает лишь около одной трети от общего объема потребления сегодня. Крупнейшие иностранные поставщики сырой нефти в США, включают (в порядке убывания объемов), Канада, Саудовская Аравия, Мексика, Чили, Нигерии, Ирака, России, Бразилии и Соединенного Королевства. Из-за геополитических факторов нестабильности и страна-поставщик, США сделали политические приоритеты энергетической независимости и энергетической безопасности. Краткосрочные стимулы в сочетании с долгосрочной стабильной системой управления будет обеспечение энергетической потребности страны удовлетворяются за счет внутренних ресурсов - таких, как биотопливо.

Возобновляемых видов транспортного топлива, таких, как кукуруза полученных этанол, целлюлозного этанола, а также других передовых видов биотоплива, которые поддерживаются правительством США в качестве средства для улучшения национальной безопасности, снижения зависимости от импорта нефти, увеличение внутреннего производства топлива, снижение выбросов парниковых газов (ПГ) выбросов, а также создавать новые рабочие места. Энергетической независимости и безопасности в стране (EISA) в 2007 создана надежная производства долгосрочных возобновляемых видов топлива целей за счет возобновляемых второй топлива Standard (RFS2), которые расширили первоначальный производства кукурузного этанола, объемы и сроки первоначального РФС.

В РФС, охране окружающей среды США (EPA) несет ответственность за выполнение положений, обеспечивающих увеличение объемов производства биотоплива в транспортном секторе производятся. EPA выпустила свой окончательный правило для расширенной RFS2 в феврале 2010 года. Ее уставные требования установить конкретные ежегодные объемы общей возобновляемых видов топлива объемом от всех возобновляемых источников топлива, в том числе этанола из кукурузы, а также конкретные требования к целлюлозного биотоплива и других современных видов биотоплива.

Сегодня практически все этилового спирта (в США) производится из кукурузы сырья. Текущее производство этилового спирта свыше 10 миллиардов галлонов составляет почти 9% от общего объема поставок бензина в 2009 году, а производство этанола в 2010 году, по оценкам, около 13 млрд галлонов (2).

RFS2 продолжает оказывать поддержку промышленности ком этанола, при продвижении производство передовых технологий, способных производить этанол и другое биотопливо (например, биодизель) из непродовольственных сырья. В нем содержится призыв для производства 36 млрд галлонов в год возобновляемых видов топлива в 2022 году - 15 миллиардов галлонов в год из этанол из кукурузы, 16 млрд галлонов в год из целлюлозного биотоплива на основе таких, как этанол, а оставшиеся 5 млрд галлонов в год от биотоплива и других современных видов топлива. RFS2 устанавливает четкую, долгосрочную политику, что промышленность нуждается в финансировании и развертывания технологии, необходимые для достижения этих целей.

Сокращение выбросов парниковых газов

В дополнение к созданию четких целей производства, RFS2 также включает в себя первый обязательный порог сокращения парниковых газов для обеспечения производства биотоплива создает меньше выбросов парниковых газов по сравнению с традиционными нефтяных ресурсов. Целлюлозного биотоплива производится из лигноцеллюлозных сырья (например, дерева, травы, отходов сельскохозяйственного производства) должен достичь 60% снижения выбросов парниковых газов жизненного цикла по сравнению со средним 2005 базовых бензина в. Этот показатель рассчитывается на "farmto колеса" основу, которая включает прямые выбросы от производства исходного сырья (например, посев, выращивание, сбор урожая), перевозки сырья для biorefinery, переход на биотопливо на нефтеперерабатывающем заводе и распределения биотоплива, а а также спорным включение косвенных выбросов из изменений в землепользовании.

ЕРА осуществления RFS2 позиции правила США для принятия важных улучшений в ПГ след перевозки сектора. Агентство проектов, что, когда в полном объеме в 2022 году, RES2 будет храниться 138 миллионов тонн выбросов парниковых газов из атмосферы, что равносильно принятию 27 млн транспортных средств часто "дороги (3). Эти сокращения будут реализованы за счет увеличения внутреннего производства биотоплива, в процессе создания новых инвестиций в технологии нового поколения и создание новых рабочих мест .

Экономические соображения

Внутренние экономического развития является существенным преимуществом по отрасли биотоплива, особенно в сельских районах. В своем последнем ежегодном обновлении экономический вклад этанола отрасли экономики США, консалтинговая фирма проектов LECG что RFS2 целей этанола будет создавать 1,2 миллиона рабочих мест во всех секторах экономики и будет более $ 630 млрд в расходах расширить промышленности (4). Как передовых технологий биотоплива, способные использовать различные различных непродовольственных сырья размещены прямые выгоды для местной экономики будет осуществляться в районах страны, где биотопливо в настоящее время не производятся.

Целлюлозного этанола технологий развертывания постепенно добиваемся прогресса в начале года и, согласно прогнозам, к быстрому увеличению в течение следующего десятилетия (после пресловутой кривой роста клюшка). Федеральное правительство готово работать с промышленностью с целью удовлетворения агрессивных, в RFS2 но достижимых, целей.

В докладе Белого дома "Растем топлива Америки", выпущенный в феврале 2010 года, представляет собой всеобъемлющий план для расширенного развертывания биотоплива (5). В настоящем докладе определены обязанности различных федеральных ведомств для каждого сегмента отрасли, в том числе в качестве исходного сырья, исследования и развитие технологий производства биотоплива, летчик-и демонстрации масштабных проектов biorefinery, а также в промышленных масштабах biorefineries. План результаты механических и ориентирована на возможности промышленности на каждом критическом этапе, с учетом технических, управленческих, экономических, рыночных, финансовых и экологических вопросов. В докладе дается гарантия на передовые отрасли биотоплива, и всех своих партнеров, особенно в финансовом секторе, что биотопливо является национальным приоритетом и жизнеспособной отрасли.

Экономическая целесообразность новые передовые отрасли биотоплива является важнейшим фактором в достижении целей, изложенных в RFS2. Правительство важную роль в облегчении въезда передового биотоплива на рынке и их способность конкурировать на равных с экономической основе традиционных ресурсов ископаемого топлива.

Финансовый сектор использует термин "долины смерти", чтобы описать период финансирования проектов развития между проверенных earlystage финансироваться за счет венчурного капитала и коммерческого развития на основе использования традиционных финансирования проекта. Расширенный биотопливной промышленности в настоящее время находится в долине смерти - основные этапы были выполнены в начале развития, а промышленное производство до сих пор не понял. Налоговые льготы, гранты и другие полезные финансового положения будут оказывать необходимую ближайшее стимулы для достижения долгосрочных целей терра.

Однако для того, для любого бизнеса, чтобы быть успешным, оно не может бесконечно полагаться на государственные субсидии и льготы. В конце концов, быть конкурентоспособным и экономически целесообразно, промышленности должны быть в состоянии конкурировать без дотаций от предельных издержек производства сырой нефти. В современных условиях, это примерно $ 75/bbl. Государственная поддержка на данном этапе поможет отрасли удовлетворить эту экономическую цель.

Сырье наличие

Сырье доступность еще одна важная проблема для продвинутых индустрии биотоплива, поскольку около 50-75% операционных расходов в biorefinery связаны с сырьем. Биотоплива промышленности ничем не отличается от нефтяной отрасли, когда речь идет о важности поставок сырья и расходов: Это необходимо для обеспечения надежной, недорогой, и на долгосрочную перспективу жизнеспособного поставок.

В 2005 году Министерством энергетики США (DOE) и Департамент США по сельскому хозяйству (USDA) опубликовал доклад, известный как "Billion Ton исследование", в котором дается оценка возможности вытеснения одной трети потребления нефти страны с биомассой ресурсов (6 ). В докладе делается вывод о том, что заседание этой цели потребуется 1 миллиард тонн биомассы в год - и что такие поставки действительно возможно.

последние биотоплива администрации доклад (5) также рассматриваются в качестве исходного сырья целесообразности. Он указывает, что lowestrisk и высоким потенциалом сырья предназначены (т.е., в частности, выросли) сельскохозяйственных культур, таких, как деревья, травы энергии, и тростника. Установление контактов между производителями и производителями биотоплива позволит снизить риски как отрасли масштабируется - на обеспечение того, чтобы производители рынок для своей продукции и, что биотопливо производители сырья, необходимых для удовлетворения их производственных потребностей. В дополнение к специализированных сельскохозяйственных культур, в докладе рекомендуется biorefineries стремятся использовать местные остатков (сельского и лесного хозяйства), используя при этом дополнительное сырье в непосредственной близости и обеспечение дополнительных поступлений в местные сообщества.

Это сырье модель представляет собой полезный контекст для статьи в этом специальном приложении на целлюлозного биотоплива. Это стратегия, используемая компаниями, как ZeaChem Инк, целлюлозного биотоплива и био-химических веществ на основе производителя. ZeaChem заключил договор с Грин-Вуд-ресурсы, что приводит производитель страны гибридных тополей, на поставку посвященный древесной биомассы (рис. 1) за 250000 л / год демонстрации масштаба biorefinery в Бордман, OR. Выделенные тополя сырья дерева также доступен для коммерческих целлюлозного этанола объекта. Местные сельскохозяйственные и остатки леса будут использоваться в дополнение к основной посвященный тополя поставки сырья дерева.

Анализ показал, что использование коротких вращения гибридные тополя на сырье сначала предлагает самую низкую стоимость тонны сухой кости (БРЭ) / га / год. Сырья запасов, хранящихся на пень, пока это необходимо для превращения в этанол или химических продуктов, исключая хранения проблем. Краткое вращения гибридные тополя могут быть собраны так часто, как раз в три года, и требуют пересадки только один раз в пять урожаев. Сохранение этой высокой плотности энергетических культур подход сводит к минимуму транспортные расходы, связанные с поставкой на завод и низким жизненным циклом углерода.

Стоит также отметить некоторые общие наилучшей практики в качестве исходного сырья операций. Во-первых, долгосрочные договоры на поставку сырья с поставщиками обеспечения наличия устойчивых, экономической и обильные сырья. Во-вторых, использование дополнительных местных остатков придаст дополнительный инвестиционного сообщества, в первую очередь в сельских районах, где такие операции будут расположены. Наконец, "растут там, где вы идете" подход, при котором biorefiners совместного размещения коммерческих объектов на рынках, где они служат с выделенным энергетических культур, позволит свести к минимуму транспортные и логистические издержки.

Заглядывая вперед

Это SBE дополнения рассматриваются технические прорывы производства биотоплива и помогут передовые отрасли биотоплива в реализации его долгосрочных целей производства.

Первые статьи, др. Кори и др., обсуждаются биомассы систем обработки, предварительная обработка реакторов, а также твердой и жидкой увольнений оборудования, необходимого на передней части целлюлозных biorefinery. Авторы представляют свои мнения с точки зрения ведущий поставщик оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности. Многие ofthe уроки, извлеченные в том, что пожилые отрасли имеют прямое действие на возникающие целлюлозных промышленности биотоплива.

Во второй статье, Джин Симмонс и др.?, Обсуждаются новые ионной жидкости процессе предварительной обработки для изготовления лигноцеллюлозной биомассы поддаются ферментативного гидролиза. Это важный вопрос, как промышленность ищет лучшего, системы более дешевой предварительной подготовки. Ионные жидкости обладают уникальными свойствами, которые делают их перспективные альтернативы для биомассы предварительной обработки.

Третья статьи, др. Ladisch и др., обеспечивает обзор биохимических и термохимической технологии для преобразования лигноцеллюлозной биомассы в этанол. Технические барьеры Tor эти два пути производства, рассматриваются как средство навигации по пути продвижения вперед.

Промышленности биотоплива в США достигла больших успехов на сегодняшний день в перемещении нефтяного бензина с возобновляемых альтернативных источников. Теперь, целлюлозных и передового биотоплива отрасль находится на переломном этапе разработки и развертывания. С RFS2 на месте и четкий план руководства федеральных органов власти и биотоплива промышленность, 36 млрд галлонов биотоплива могут быть достигнуты в 2022 году.

ЛИТЕРАТУРА

1. Министерством энергетики США, "Годовой обзор энергетики 2008," <a target="_blank" href="http://www.eia.doe.gov/aer/pdf/aer.pdf" rel="nofollow"> www.eia.doe.gov / Ар / PDF / <aer.pdf />, DOE, Администрации по энергетической информации, Вашингтон, DC (июнь 2009).

2. Ассоциации возобновляемых видов топлива ", 2009 этанола Outlook," <a target="_blank" href="http://www.ethanolrfa.org/objects/pdf/outlook/RFA_Outlook_2009.pdf" rel="nofollow"> www.ethanolrfa .org/objects/pdf/outlook/RFA_Outlook_2009.pdf </ A>. РСР, Вашингтон, DC (2009).

3. У. С. Environmental Protection Agency. "EPA дорабатывает Новые правила для Национального возобновляемым топливом Стандартная программа на 2010 год и на последующий период" <a target="_blank" href="http://www.epa.gov/OMS/renewablefuels/" rel="nofollow"> WWW .epa.gov / OMS / renewablefuels / </> 420fI0007.htm, EPA, Вашингтон, округ Колумбия (февраль 2010).

4. Urbanchuk, JM, "Вклад ofthe этанола в ofthe экономики Соединенных Штатов", <a target="_blank" href="http://www.ethanolrfa.org/objects/" rel="nofollow"> www.ethanolrfa. ORG / объектов / </> документы / 2 JS? / 2008_eil? ано) _economic_contribution.pdf. подготовленный ООО LECG для Ассоциации возобновляемых видов топлива. Вашингтон, округ Колумбия (февраль 2009).

5. "Растущий топлива Америки: инновационный подход к достижению президента Биотопливо Target," <a target="_blank" href="http://www.whitehouse.gov/" rel="nofollow"> www.whitehouse.gov/ < /> сайты / по умолчанию / файлы / rss_viewer / 'growing_americas_ruels.PDF (февраль 2010).

6. Министерством энергетики США и Департамент США по сельскому хозяйству ", биомассы в качестве сырья для биоэнергетики и биопродуктов Отрасль: технические возможности Миллиард-Ton годовой запас". <a target="_blank" href="http://feedstockreview.ornl.gov/pdl7billion_ton_vision.pdf" rel="nofollow"> http://feedstockreview.ornl.gov/pdl7billion_ton_vision.pdf </ A>, энергетики и USDA (апрель 2005).

TIM Эгджман

Кэрри Атия

ZeaChem инк

TIM Эгджман, PE, является главный технолог ZeaChem Инк (165 С. союза бул. Suite 380, Лейквуд, CO 80228-2257, телефон: (303) 2797045, факс: (303) 279-9537, E-почты : <a href="mailto:tlme@zeachem.com"> tlme@zeachem.com </ A>) и соавтором процесса ZeaChem. До основания ZeaChem, он был независимым консультантом обслуживать клиентов в биотопливо, синтез-газа и FischerTropsch областях. Ранее он был руководителем процесса развития на Chronopol, где он руководил группы, которая разработала технологию производства для производства биоразлагаемых пластмасс на основе полимолочной кислоты, а также инженер-процесс проектирования с CW Нофзингер Ко, где он работал над проектами в области фармацевтики, специализированной химической, кукуруза мокрого и сухого фрезерования, и нефтяной промышленности. Он является экспертом в области химического моделирования процесса и многочисленных патентов. Он получил степень доктора и магистра Univ. Канзас и бакалавра Univ. из JUinois, все в области химического машиностроения, а также является лицензированным профессиональным инженером.

Атия Кэрри является директором государственными делами на ZeaChem Инк (Телефон: (303) 248-7778, E-почта: <a href="mailto:catiyeh@zeachem.com"> catiyeh@zeachem.com </ A>). Она имеет десятилетний опыт в разработке энергетических и экологических инициатив для местных и федеральных органов власти, неправительственных организаций, а также государственных и частных корпораций.

До прихода в ZeaChem в 2008 году, она была парниковых газов Администратор программы для города и округа города Денвер, где она планировала, управления и оценки корпоративных и жилых программы по сокращению выбросов парниковых газов, она также работала на Эвергрин энергетике, защите окружающей среды, Федеральная комиссия по торговле и Dutko группы. Она с отличием окончила Хобарт и Вильям Смит колледжи со степенью бакалавра в области политологии.