Целлюлозного этанола - возобновляемого источника энергии, завтра
В январе этого года президент Буш сформулировал условия новой энергетической политики в ходе его о положении в стране-адрес, который поставила себе амбициозную цель для нации в целях подмены 20% перемещения ископаемых видов топлива возобновляемыми или альтернативных видов топлива к 2017 году. С точки зрения потенциала, это переводится как 35 миллиардов галлонов / год возобновляемое топливо, которое должно быть в эксплуатации в 10 лет - почти в пять лип 2012 целевых Сейчас на месте.
Этот план может сначала недостижимой, считая, что только в США, общий объем рынка автомобильного топлива в настоящее время 140 миллиардов галлонов в год. Из этой суммы 5-6 млрд. галлонов в год объемов производства, что составляет менее 5%, в настоящее время встречался этанолом, что в первую очередь, полученных из кукурузы и других зерновых культур. Этанол из кукурузы производства, как ожидается, стабилизируются на уровне от 12 до 15 миллиардов галлонов галлонов в год - не совсем рядом, что необходимо для удовлетворения цель президента производить 35 миллиардов галлонов в год возобновляемых видов топлива в 2017 году.
Потребление больше клетчатки
Исходя из этого, целлюлозной биомассы, включая древесину, зерновых соломы и травы стало жизнеспособным, устойчивым источником для жидкого топлива переноса, показывает обещание в составе основной части 20% в Буша "20-в-10" цели. Некоторые промышленные эксперты говорят, целлюлозного этанола является ближайшим мы доберемся до замены нефти, что будет поддерживать наши будущие потребности в энергии. Речь идет исследования, проведенного в 2005 году Национальной лаборатории возобновляемой Lnergy (NREL; <a target="_blank" href="http://www.nrel.gov" rel="nofollow"> www.nrel.gov </ A>) с США Dept, сельского хозяйства (USDA; <a target="_blank" href="http://www.usda.gov" <rel="nofollow"> www.usda.gov /> ), показывающие, что США могут производить достаточно сырой биомассы (порубочных остатков, быстро растущих деревьев и просо) - основной составляющей которой целлюлозные волокна - на равную примерно 60% всей нефти, которая используется в США, проблема в том, в отличие от кукурузы, это сырой биомассы трудно преобразовать. Основной сдерживающий фактор для хозяйственного использования целлюлозы была высокой стоимости ферментов, используемых в процессе гидролиза целлюлозы для производства сахара, которые брожения в этанол ..
За последние несколько лет, однако, усилия, процесс разработки были направлены на производство целлюлозы экономически ферментов при меньших затратах. По словам Томаса Надь, президент Новозаймс Северной Америке (wwvv.novozymes.com), фирма сильно концентрирует свои R
"Мы считаем, что рассвет целлюлозного этанола не за горами", говорит Джек Huttner, вице-президент по развитию бизнеса в биомассы Genencor. Stargen линии фирмы гранулированного крахмала гидролиз ферментов, например, предлагает производства этанола дает больше с меньшим количеством шагов обработки, в то время как требуется меньше энергии, материалов и капитала. Ранее, этанол растений приготовленные зерна и другого сырья крахмал с термостабильных ферментов, чтобы начать процесс преобразования крахмала в сахар брожению. Stargen ферменты включают смеси амилазы альфа-и глюкоамилазы, которые преобразуют гранулированных или сырого крахмала в сахар на постоянной основе путем одновременного осахаривания и ферментации процесс - без необходимости готовить шаг.
В декабре прошлого года Genencor объявили о подписании соглашения на поставку ферментов на новый объект демонстрации биомассы для производства этанола, что Маскома корпорации (<A HREF = "http://www.mascoma.com" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW" > <www.mascoma.com />) планирует построить в городе Рочестер, штат Нью-Йорк, в ближайшие 10-12 месяцев. Объекты, как ожидается, использовать ряд штата Нью-Йорк сельского хозяйства и / или лесной продукции, как биомасса, в том числе бумаги шлама, древесной щепы, просо и кукурузу грубые корма для скота. Genencor также кастрюлю исследовательского консорциума авторами французский National Research Agency (<a target="_blank" href="http://www.ademe.fr" <rel="nofollow"> www.ademe.fr /> ), чтобы разработать преобразования системы, которая будет добавить производства этанола на бумажные фабрики целлюлозы.
Комплексная biorefineries
В рамках своей стратегии по ускорению производства биотоплива, позволяя принятие эффективных, высокопроизводительных, био-технологии, DuPont (<A HREF = "http://www.dupont.com" целевых = "_blank" относительной = " NOFOLLOW "> <www.dupont.com />) объединилась с НОО развиваться процесс брожения, что позволяет с высокой конверсии и C-6 глюкозы сахара и трудных для брожения C-5 ксилозы сахара в этанол в высокие урожаи, это интегрированная технология biorefinery, который использует микроорганизмов называется Zymomonas Mobilis делать переходы, недавно лицензию на этанола Broin, Inc (<A HREF = "http://www.broin.com" целевых = "_blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.broin.com </ A>). Broin настоящее время transforniing его Voyager Этанол сайт, расположенный в Эмметсберг И.А., из 50 миллионов галлонов в год объекта drymill кукурузы на 125 миллионов галлонов / год biorefinery, которая интегрирует фракционирования зерна и лигноцеллюлозных конверсионные технологии для производства этанола из кукурузы зерна и ком Стовер, соответственно.
"Интегрированная технология biorefinery позволит значительно увеличить количество этанола на акр достижимые с помощью как зерна кукурузы и грубые корма для скота", объясняет Дюпон Биотопливо президент и генеральный менеджер Джон Раньери. Этот объект будет производить 11% больше этанола из бушель кукурузы и 27% больше этанола из кукурузы акров при использовании 83% меньше энергии, чем требуется для работы кукурузы на этанол растений.
Между тем, Диверса (<a target="_blank" href="http://www.diversa.com" rel="nofollow"> www.diversa.com </ A>) разрабатывает фермента коктейли для преобразования различных типов целлюлозных биомассы в сбраживаемых Сахаров, как пан общей целью разработки новых, экономически более эффективный процесс. В 2005 году, первый важный шаг в достижении этой цели он разработал набор кандидатов ферментов в рамках Комплексной основе кукурузы Biorefinery (ICBR) программа под руководством DuPont, Министерство энергетики США под эгидой консорциума по разработке экономических, промышленных масштабах процесс преобразования крахмала и целлюлозы биомассы в топливо этанол и другие дополнительные химические вещества. Изменение только одной аминокислоты может существенно повлиять на функции белка, такие как фермент или антитела, отмечает Диверса, который знаменует собой набор запатентованы, современное состояние гена эволюции технологий, называемой DirectEvolution. Состоит из генов сайта Насыщенность мутагенеза (GSSM) и Перестраиваемые GeneReassembly (TGR) технологий DirectEvolulion технологий создает потенциально значительные конкурентные преимущества, включая возможность создания широкой количество генетического разнообразия, последовательность, умение делать мелкий изменения во всей ген, а также Свобода использования связанных генов, когда recomhining начиная гены ..
Например, гены, которые были использованы при разработке Валли "Ultra-Thin", роман альфа амилазы фермента, оптимизированный для рентабельного производства этанола из кукурузы, были извлечены из организма, который процветал в условиях, аналогичных тем, которые необходимы для производства крахмала сжижения для производства этанола. Благодаря сочетанию sequencebased и функциональные обследования, 3 ферментов амилазы кандидата были отобраны из организма, каждый из которых exhibiicd один из оптимальных характеристик технические характеристики: оптимальная активность при рН 4,5. оптимальный тепловой устойчивости при 105 ° C, и оптимальное выражение в выбранный хост производства. 3 генов, кодирующих ферменты кандидата были объединены с помощью платформы DirectEvolution Диверса, и вариант, который обладает оптимальной характеристики всех трех родительских генов была выбрана для разработки продукта. В результате "супер амилазы альфа", известен как Ultra-Thin, превосходит конкурентоспособной ферментов и в настоящее время продается в долине исследований для использования в крахмал сжижения для производства этанола ..
В прошлом месяце Диверса взял провести шагом на пути укрепления своей фермента бизнес с агрессивной отодвинуть целлюлозного этанола развития завода и производства. Компания подписала окончательное соглашение о слиянии с биотопливом процесс разработчик Celunol (<a target="_blank" href="http://www.celunol.com" rel="nofollow"> www.celunol.com </>), чтобы создание "первой компании, владеющей полностью интегрированной технологии для производства целлюлозного этанола", - т. е. первому предлагать интегрированные возможности endto-энд в предварительной обработке, роман фермента развития, брожения, техники и разработки проектов. Штаб-квартира компании в Кембридже, штат Массачусетс, новые лица, 76% из которых принадлежит Диверса, надеется он признается во всем мире как производитель целлюлозного этанола, и, как стратегического партнера в biorefineries по всему миру. Объединенная компания планирует довести свою первую американских коммерческих масштабах целлюлозного этанола растения в производство в конце 2009 года.
Между тем, Celunol официально сломал земле в прошлом месяце на демонстрации новых масштабах целлюлозного этанола производственного, расположенных на его Дженнингс, Л., сайт, который будет использовать выращенные siigarcane жом и специально разводят энергии тростника для производства этанола. Завод планируется завершить до конца 2007 года с проектной мощностью 1,4 млн. галлонов в год этанола. Это особенность запатентованной технологии Celunol, которая использует комбинацию микроорганизмов и ферментов специальности преобразовать до 95% имеющихся сахара в биомассе сырья в биотопливо продукта. Celunol Кроме того, недавно завершила строительство 50000-гал / год экспериментального объекта целлюлозного этанола. Говорят, что первый в своем роде в США, объект будет и далее совершенствовать технологии преобразования биомассы, таких как сахарный жом, щепы и других обильные источники биомассы, в ethunol. Компания имеет также лицензию ILS технологий в Токио Корпорация Marubeni (<a target="_blank" href="http://www.marubeni.com" <rel="nofollow"> www.marubeni.com /> ) и включить процесс в 1,4 млн. Биоэтанол Японии L / год целлюлозных завода этанола в Осаке, Япония ..
Имитация методологии, Диверса сделал знаменитым, Lucigen корпорации (<a target="_blank" href="http://www.lucigen.com" rel="nofollow"> www.lucigen.com </ A>) имеет рыскали горячие источники Йеллоустонский национальный парк, чтобы найти термофилы, которые производят особенно сердечное ферментов для переваривания целлюлозы в процессах ферментации. Lucigen опирается на грант от департамента США совместных генома Института энергетики для определения генетической структуры организмов Lucigen имеет особенное. Мы мин генома для (ферментов), нас интересует ", говорит президент и основатель компании Дэвид Мид, который разработал метод клонирования [генов Интересно, что позволяет дублирования очень малых количеств ДНК", что очень важно, потому что в очень высоких температурах - около 185 ° F-бактерий уровнях крайне низка ". Мид говорит.
Lucigen пришел губ с многообещающим фермент, который помогает разрушить волокна кукурузы побочные продукты используются для производства этанола, так что больше топлива может исходить от такого же количества зерна. Прозвище ComBuster 1, а предметом заявки на патент, фермент функционирует в пылу алкогольной продукции, осуществления увеличение количества алкоголя производится из кукурузы на 2-3%, в зависимости от Мид. "Это может показаться не таким уж большим, но если завод делает 50 миллионов галлонов кукурузы алкоголя в год, это 1 млн дополнительных галлонов в год, или $ 2 млн выручки, говорит он. Полевые испытания, и, скорее всего, Lucigen подать заявку на утверждение экологической охране позднее в этом году продать ComBuster 1 в коммерческих целях.
Путь
Значительный прогресс был достигнут в доказательстве ферментов может быть рентабельной технологии в производстве этанола из целлюлозных материалов. "Но мы пока не существует. Существует еще много работы еще предстоит сделать в предварительном treatinent области, в ферментативного гидролиза, а также исследованиями в области ферментации стороны", сказал Майкл Пачеко, директор Национального Биоэнергетика Центр (NBC) в NREL, на дискуссионном форуме, во время визита президента Буша в штаб-квартире Новозаймс США (Франклин, штат Северная Каролина) на 22 февраля 2007. "Одна из вещей, что мы пытаемся сделать, это разработать переходов, которые растут из существующих отраслей промышленности. Мы должны начать использование более широкий круг видов топлива [такие, как просо, родной траве Midwest, которая растет в относительно бедных условиях и могут выжить засухи очень хорошо] и выращивания сельскохозяйственных культур в районах, где мы не в настоящее время увеличивается ничего ", продолжает он. "Если мы выращивать сельскохозяйственные культуры, которые специально предназначены для производства сырья, которые хорошо адаптировались, но для ферментов, которые Новозаймс является производство, было бы реально увеличить этанола дает". Пачеко воскликнул ..
Энергетики в настоящее время рассматривает предложения по работе с промышленностью в области разработки брожения организмов ", который на самом деле важную роль, так как дрожжи - обнимает сегодня, что мы используем для производства этанола не будет работать в будущем с этими новыми сырья. " сказал Пачеко.
Эффективно решать сложные расчеты
Сокращение взрывов пыли сути безопасным способом
EPA устанавливает несколько NESHAPs
Новая методика позволяет самоорганизации нано-устройств
Вольфрам также улучшает дегидрирования алканов
Слава победителям 2003 зеленой химии награды
Гибридный подход к SCR сокращения NO ^ х ^ к югу контроля затрат
Как сухой она: Суть в пеленки производительности
Разработка промышленной химической: комплексный подход
Анти-захватить и смазочных соединений
