0 просмотров

Производство и распределение водорода

Водород можно производить из разнообразных внутренних ресурсов, включая ископаемое топливо, биомассу и электролиз воды с помощью электричества. Воздействие водорода на окружающую среду и энергоэффективность зависят от того, как он производится. В настоящее время реализуется несколько проектов по снижению затрат, связанных с производством водорода.

Существует несколько способов получения водорода:

Реформинг/газификация природного газа: Синтез-газ — смесь водорода, окиси углерода и небольшого количества двуокиси углерода — создается путем реакции природного газа с высокотемпературным паром. Окись углерода реагирует с водой с образованием дополнительного количества водорода. Этот метод является самым дешевым, эффективным и наиболее распространенным. Конверсия природного газа с использованием пара составляет большую часть водорода, ежегодно производимого в Соединенных Штатах.

Синтез-газ также можно получить путем взаимодействия угля или биомассы с высокотемпературным паром и кислородом в газификаторе под давлением. Это превращает уголь или биомассу в газообразные компоненты — процесс, называемый газификация. Полученный синтез-газ содержит водород и окись углерода, которые реагируют с водяным паром для отделения водорода.

Электролиз: Электрический ток расщепляет воду на водород и кислород. Если электричество производится из возобновляемых источников, таких как солнце или ветер, полученный водород также будет считаться возобновляемым и имеет многочисленные преимущества в отношении выбросов. Набирают силу проекты по превращению энергии в водород, в которых используется избыточная возобновляемая электроэнергия, когда она доступна, для производства водорода путем электролиза.

Возобновляемый жидкий риформинг: Возобновляемые жидкие виды топлива, такие как этанол, вступают в реакцию с высокотемпературным паром для производства водорода вблизи точки конечного использования.

Ферментация: Биомасса превращается в богатое сахаром сырье, которое можно ферментировать для получения водорода.

Несколько методов производства водорода находятся в разработке:

Высокотемпературное расщепление воды: Высокие температуры, создаваемые солнечными концентраторами или ядерными реакторами, вызывают химические реакции, в результате которых вода расщепляется с образованием водорода.

Фотобиологическое расщепление воды: Микробы, такие как зеленые водоросли, потребляют воду в присутствии солнечного света и производят водород в качестве побочного продукта.

Фотоэлектрохимическое расщепление воды: Фотоэлектрохимические системы производят водород из воды, используя специальные полупроводники и энергию солнечного света.

Крупнейшие штаты-производители водорода — Калифорния, Луизиана и Техас. Сегодня почти весь водород, производимый в Соединенных Штатах, используется для переработки нефти, обработки металлов, производства удобрений и переработки пищевых продуктов.

Основная задача производства водорода заключается в снижении стоимости технологий производства, чтобы сделать получаемый водород конкурентоспособным по стоимости по сравнению с обычным транспортным топливом. Государственные и отраслевые научно-исследовательские и опытно-конструкторские проекты снижают стоимость, а также воздействие технологий производства водорода на окружающую среду. Узнайте больше о производстве водорода в офисе технологий водорода и топливных элементов.

Основы биоэнергетики

Биоэнергия является одним из многих разнообразных ресурсов, доступных для удовлетворения нашего спроса на энергию. Это форма возобновляемой энергии, полученная из недавно живых органических материалов, известных как биомасса, которые можно использовать для производства транспортного топлива, тепла, электричества и продуктов.

ПРЕИМУЩЕСТВА НАДЕЖНОЙ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Обильная и возобновляемая биоэнергия может способствовать более безопасному, устойчивому и экономически обоснованному будущему за счет:

  • Обеспечение бытовых чистых источников энергии
  • Снижение зависимости США от иностранной нефти
  • Создание рабочих мест в США
  • Оживление сельской экономики.

В отчете Министерства энергетики США за 2016 год о миллиардах тонн: развитие внутренних ресурсов для процветающей биоэкономики сделан вывод о том, что Соединенные Штаты имеют потенциал производить 1 миллиард сухих тонн непродовольственных ресурсов биомассы ежегодно к 2040 году и при этом удовлетворять потребности в продуктах питания, кормах, и клетчатка. Один миллиард тонн биомассы может:

  • Производство до 50 миллиардов галлонов биотоплива
  • Произведите 50 миллиардов фунтов химикатов и биопродуктов на биологической основе.
  • Выработка 85 миллиардов киловатт-часов электроэнергии для питания 7 миллионов домохозяйств
  • Внести 1,1 миллиона рабочих мест в экономику США
  • Держите 260 миллиардов долларов в Соединенных Штатах. [1]

БИОМАССА: ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РЕСУРС

Биомасса — это возобновляемый источник энергии, полученный из материалов на основе растений и водорослей, который включает:

Биомасса является универсальным возобновляемым источником энергии. Его можно преобразовать в жидкое транспортное топливо, эквивалентное ископаемому топливу, такому как бензин, реактивное и дизельное топливо. Технологии биоэнергетики позволяют повторно использовать углерод из биомассы и потоков отходов в топливо с пониженным уровнем выбросов для автомобилей, грузовиков, самолетов и кораблей; биопродукты; и возобновляемая энергия.

БИОТОПЛИВО: ЭНЕРГИЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТА

Биомасса — это один из видов возобновляемых ресурсов, который можно преобразовать в жидкое топливо, известное как биотопливо, для транспорта. Биотопливо включает целлюлозный этанол, биодизельное топливо и возобновляемое углеводородное «добавочное» топливо. Двумя наиболее распространенными типами биотоплива, используемыми сегодня, являются этанол и биодизель. Биотопливо можно использовать в самолетах и ​​большинстве транспортных средств, находящихся в пути. Возобновляемое транспортное топливо, которое функционально эквивалентно нефтяному топливу, снижает углеродоемкость наших автомобилей и самолетов.

Узнайте больше о биотопливе.

БИОЭНЕРГЕТИКА: ЭНЕРГИЯ ДЛЯ ТЕПЛА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Технологии биоэнергетики преобразуют возобновляемое топливо из биомассы в тепло и электроэнергию, используя процессы, подобные тем, которые используются с ископаемым топливом.Есть три способа собрать энергию, хранящуюся в биомассе, для производства биоэнергии: сжигание, бактериальный распад и преобразование в газ или жидкое топливо. Биоэнергетика может компенсировать потребность в углеродном топливе, сжигаемом на электростанциях, тем самым снижая углеродоемкость производства электроэнергии. В отличие от некоторых форм прерывистой возобновляемой энергии, биоэнергетика может повысить гибкость производства электроэнергии и повысить надежность электрической сети.

Водоросли «цветут» в автомобильной промышленности

Mazda инвестирует в это. Honda использует его для исследований и разработок и потенциальных побочных продуктов. Его выращивают и развивают Algenol, AlgaEnergy и другие. Euglena начала производить его для биореактивного топлива на своем новом заводе по переработке биотоплива в Японии. У правительства США есть целый отдел исследований и разработок, который занимается этим. Список можно продолжить. Так почему же водоросли живут так в последнее время? Все дело в исследованиях и продвижении вперед шаг за шагом с каждым открытием.

врум-врум

Начнем с автомобилей. Еще в 2009 году мы увидели презентацию первого в мире автомобиля, работающего на водорослях — Algaeus — гибридного автомобиля Prius с подключаемым модулем, который работал на топливе на основе водорослей от Sapphire Energy. Некоторые говорят, что это было началом…

Mazda недавно говорила о том, что водоросли являются важной частью ее инициативы «Устойчивый Zoom-Zoom 2030», как сообщалось в NUU в октябре. to-Wheel» до 50% от уровня 2010 года к 2030 году и до 90% к 2050 году.

Повышение производительности и снижение затрат имеют основополагающее значение для широкой доступности биотоплива из водорослей в будущем. С этой целью Mazda оказывает техническую поддержку для ускорения исследований как исследованиям в области редактирования генома в Университете Хиросимы, так и исследованиям физиологии растений в Токийском технологическом институте, которые призваны привести к прорыву в этих областях.

Сегодня Honda R&D Americas, Inc.управляет водорослевой фермой в своем центре в Огайо. По принципу «давайте пройдем полный круг» CO2 здания используется для выращивания водорослей, которые затем могут быть преобразованы в новую энергию и другие ценные продукты. Руководителям проекта по выращиванию водорослей в Honda Джоэлу Агнеру, Дэниелу Селларсу и Дэну Уэллсу пришла в голову идея создания фермы по выращиванию водорослей на месте после того, как они обнаружили страсть к альтернативной энергии и производству собственного биодизеля из отработанного растительного масла.

«В духе Honda «sangen shugi» или «идти на место» мы решили изучить основной источник CO2 — выхлопные газы наших испытательных камер для двигателя и трансмиссии», — сказал Уэллс, имея в виду «дино». или динамометры, используемые для испытаний транспортных средств.

Их углеродно-нейтральный дизельный генератор, расположенный на уровне земли, всасывает CO2 из выхлопной трубы динамометрического стенда на крыше в камеру сгорания. Близлежащий компрессор, также питаемый от генератора, улавливает и сохраняет выхлоп генератора и впрыскивает его в систему водорослей, также находящуюся на земле. Интересно, что генератор питается не от дизельного топлива, а от отработанного растительного масла из столовой Хонды.

«Использование выброшенного растительного масла дало нам еще одну возможность продемонстрировать реальное преобразование отходов в энергию и производство электроэнергии из растительного топлива», — сказал Агнер. «Поскольку мы улавливаем выхлопные газы и скармливаем их водорослям, нет штрафа за выбросы углерода, связанного со сгоранием генератора».

Генератор не только накапливает CO2, но и заряжает электромобиль Honda Fit, который обеспечивает работу водорослевой системы на целый день.

Они надеются создать модульную систему водорослей для использования на других объектах Honda и сделать ее более автоматизированной, чтобы она могла работать самостоятельно. В мае мировое руководство Honda увидело водорослевую ферму после того, как была проведена посевная инокуляция. Уже сейчас количество выращенных водорослей удваивается в день, а добытые водоросли сейчас изучают в Университете Огайо.

«Благодаря этому мы нашли всевозможные другие технологии и идеи, которые можно было бы реализовать, в том числе те, которые могли бы напрямую использоваться в нашей системе водорослей», — сказал Селларс. «Это только верхушка айсберга с этой технологией».

Даже нефтегазовый гигант Exxon заявил, что сможет производить 10 000 баррелей биотоплива в день из водорослей в течение нескольких лет. Они работают с Synthetic Genomics, чтобы выяснить, смогут ли они производить его в больших масштабах. Оливер Фетцер, главный исполнительный директор Synthetic Genomics, сказал Fast Company: «Цель здесь состоит в том, чтобы получить устойчивое, возобновляемое биотопливо, которое может быть конкурентоспособным по стоимости с откачкой нефти из-под земли, но может масштабироваться до уровней, которые выходят далеко за рамки демонстрации. уровни. Мы рассматриваем этот шаг как очень важный шаг на пути к масштабируемости».

Их открытие в 2017 году о том, что, изменив определенный ген в определенном виде водорослей, они смогли заставить водоросли производить в два раза больше жира, чем в дикой природе, но при этом расти так же быстро, как обычно, изменило весь взгляд на водоросли. биотопливо для них.

«Десять тысяч баррелей в день — это мировой масштаб для современного биотоплива», — сказал Fast Company Виджай Сваруп, вице-президент по исследованиям и разработкам исследовательской и инженерной компании ExxonMobil. «И это один маленький шаг. Это важный шаг, потому что мы собираемся изучить основы инженерии, связанные с основами биологии. Но мы видим, что это масштабируемо. Цель здесь состоит в том, чтобы достичь сотен тысяч баррелей в день… если бы мы не думали, что это будет масштабируемо, надежно, доступно и устойчиво, то мы бы не работали над этим, потому что мы стремимся масштабируемые решения. Нас не интересуют нишевые приложения или аддитивные приложения. Путь здесь заключается в том, чтобы добраться до такого большого масштаба».

НИОКР

Так это происходит! Mazda, Honda и Exxon решительно настроены на это, и что еще более интересно, так это то, что мы едва успеваем за последними разработками в области водорослей, особенно в исследовательских кругах, где кажется, что каждый день мы слышим об улучшениях и приближаемся к масштабным шкала.

В Мичигане, получив 2 миллиона долларов от Министерства энергетики США, исследователи Мичиганского университета стремятся воплотить в жизнь давно разрекламированное обещание водорослей в качестве источника биотоплива для дизельных двигателей, как сообщалось в The Digest в октябре. Они будут работать с коллегами из Пенсильванского государственного университета над трехлетним проектом, чтобы провести сквозную оценку того, как лучше всего выращивать водоросли, превращать их в дизельное топливо и максимизировать его производительность в процессе сгорания.

Как сообщалось в NUU в сентябре, ученые Мичиганского государственного университета нашли решение с использованием двух видов морских водорослей и почвенных грибов для повышения добычи нефти и сбора урожая с использованием того, что многие считают морским отстоем. Новое доказательство концепции — платформа для производства биотоплива, которая снижает затраты на выращивание и сбор урожая и повышает производительность.

Как сообщалось в NUU в октябре, трехлетняя пилотная программа PHYCO2 LLC с Мичиганским государственным университетом достигла важной вехи благодаря эксплуатации своего нового масштабируемого технологического реактора для производства водорослей. Реактор водорослей PHYCO2 непрерывно работал более 7 месяцев и все еще работает. Также был построен и введен в эксплуатацию новый 1000-литровый реактор с новой конструкцией, основанной на более ранних исследованиях. Ожидается, что он будет иметь более низкие эксплуатационные расходы, масштабируемую конструкцию и более высокие показатели производительности.

Также в октябре The Digest сообщил, что исследователи из Университета штата Колорадо возглавляют проект стоимостью 2,1 миллиона долларов, направленный на увеличение выхода водорослей за счет улучшения использования углекислого газа.Трехлетний проект является частью усилий, возглавляемых Управлением по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии Министерства энергетики, направленных на повышение экономической конкурентоспособности и экологической устойчивости топлива и продуктов на основе микроводорослей. Цели проекта включают 1) улучшение доставки CO2 к водорослям и 2) увеличение потребления водорослями CO2.

Исследователи из Университета Рутгерса в Нью-Джерси нашли ключи к разгадке того, как природа может модифицировать геномы одноклеточных видов зеленых водорослей, что указывает на способы, с помощью которых ученые когда-нибудь смогут создать более устойчивые водоросли, которые будут служить биотопливом и обеспечивать другие преимущества, как сообщает NUU в Октябрь.

Нижняя линия

Если в последнее время все новости о водорослях кружат вам голову, мы понимаем, почему. Это время волнений, новых открытий и постоянно совершенствующихся способов использования водорослей в качестве биотоплива, а также для множества других целей, таких как косметика, продукты питания, химикаты и многое другое.

Тот факт, что Mazda, Honda, Exxon и другие крупные игроки на рынках транспортных средств и топлива обращают внимание на водоросли, более чем обнадеживает. Это признак того, что они видят реальное будущее с топливом на основе водорослей, и оно огромно.

Будут ли когда-нибудь водоросли питать наши автомобили?

Ранее в этом году Sapphire Energy начала добывать нефть на своей ферме по выращиванию водорослей площадью 300 акров в Колумбусе, штат Нью-Мексико. К следующему году компания надеется производить около 100 баррелей в день на «зеленой сырой ферме». Фотография: Сапфир Энерджи

Ранее в этом году Sapphire Energy начала добывать нефть на своей ферме по выращиванию водорослей площадью 300 акров в Колумбусе, штат Нью-Мексико. К следующему году компания надеется производить около 100 баррелей в день на «зеленой сырой ферме». Фотография: Сапфир Энерджи

Крошечный Колумбус, штат Нью-Мексико (население 1678 человек), жаркий, плоский и малолюдный — идеальное место для начала новой зеленой революции в сельском хозяйстве. Это, по сути, то, что хорошо финансируемая стартап-компания под названием Sapphire Energy хочет сделать: она превращает 300-акровое пространство пустыни в крупнейшую в мире ферму по выращиванию водорослей, предназначенную для производства сырой нефти.Sapphire начала добывать нефть там в мае, и ее цель — добывать около 100 баррелей в день или 1,5 миллиона галлонов нефти в год после завершения строительства «зеленой сырой фермы» в следующем году.

«Мы берем водоросли, CO2, воду и солнечный свет, а затем очищаем их», — говорит Синтия Уорнер, исполнительный директор Sapphire, которая пришла в компанию после более чем 20-летнего опыта работы в нефтяных гигантах Amoco и BP. По ее словам, водоросли могут изменить мир, сократив выбросы углекислого газа и позволив практически любой стране производить собственное масло. «Эта технология настолько привлекательна — и она будет иметь такое большое значение — что, как только она выйдет за ворота, она будет очень быстро развиваться», — говорит Уорнер.

По данным торговой группы Algae Biomass Organization, Sapphire — одна из десятков компаний по всему миру, которые сегодня производят биотопливо из микроводорослей, хотя и в небольших масштабах. Solazyme, которая, возможно, является лидером отрасли, в прошлом году продала топливо для реактивных двигателей, полученное из водорослей, авиакомпании United Airlines, которая использовала его для перелета Boeing 737-800 из Хьюстона в Чикаго. Это был первый полет коммерческого самолета с использованием биотоплива, изготовленного из водорослей. . Компания Synthetic Genomics, основанная генетиком Дж. Крейгом Вентером и финансируемая ExxonMobil, строит ферму по выращиванию водорослей в Имперской долине на юге Калифорнии. Другие фермы по выращиванию водорослей находятся в стадии разработки на Гавайях компанией Phycal, в Каррате, Австралия, компанией Aurora Algae и во Флориде компанией Algenol. В Европе шведская энергетическая компания Vattenfall и итальянская Enel Group используют водоросли, которые затем превращаются в топливо или продукты питания, для поглощения выбросов парниковых газов электростанций, а австралийская компания Algae-Tec согласилась работать завод по производству биотоплива на основе водорослей в Европе для снабжения Lufthansa авиакеросином.

Хотя ученые и предприниматели пытаются раскрыть энергетический потенциал водорослей уже более трех десятилетий, они до сих пор не пришли к единому мнению, как это сделать.Некоторые компании выращивают водоросли в прудах, другие выращивают их в прозрачных пластиковых контейнерах, а третьи держат свои водоросли подальше от солнечного света, вместо этого подкармливая их сахаром. Чтобы повысить продуктивность водорослей, одни ученые используют обычную селекцию, а другие обращаются к генной инженерии. «На сегодняшний день водоросли — это самый многообещающий источник возобновляемого транспортного топлива», — говорит Стив Кей, выдающийся профессор биологии Калифорнийского университета в Сан-Диего и соучредитель Центра биотехнологии водорослей в Сан-Диего. научно-исследовательских институтов, бизнеса и правительства.

И все же есть много причин для скептицизма в отношении водорослей. Ученые и предприниматели десятилетиями пытались раскрыть энергетический потенциал водорослей, но с переменным успехом. После нефтяного кризиса 1970-х годов правительство США создало программу исследования водорослей, в ходе которой было проанализировано более 3000 штаммов крошечных организмов; программа была закрыта в 1996 году после того, как Министерство энергетики пришло к выводу, что биотопливо из водорослей будет стоить слишком много денег, чтобы конкурировать с ископаемым топливом. Десять лет спустя, после того как президент Джордж Буш-младший заявил, что США «пристрастились к нефти», правительственные исследования водорослей были возобновлены, и венчурный капитал хлынул в десятки стартапов, занимающихся водорослями. Ставки делали и нефтяные компании ExxonMobil и Chevron.

Но компании, занимающиеся водорослями, еще не произвели много нефти: Sapphire's ежегодный производственная цель 1,5 миллиона галлонов на 2014 год по сравнению с США. повседневная расход масла 19,1 млн галлонов. Даже самые восторженные защитники водорослей говорят, что коммерциализация биотоплива из водорослей в масштабах, которые будут иметь значение для окружающей среды или энергетической отрасли, произойдет не ранее, чем через 5-10 лет.

Высокие затраты остаются большим препятствием для коммерческого производства. Бизнес по выращиванию водорослей пострадал от «фантастических рекламных акций, причудливых систем выращивания и абсурдных прогнозов производительности». говорит Джон Бенеманн, отраслевой консультант и доктор философии.биохимик, посвятивший более 30 лет изучению водорослей. Бенеманн говорит, что даже если капитальные затраты и эксплуатационные расходы ферм по выращиванию водорослей низки, а продуктивность водорослей повышается, Бенеманн говорит, что «биотопливо из водорослей не может конкурировать с ископаемой энергией, исходя из простой экономики… Реальная проблема заключается в том, что нефтяное месторождение в конечном итоге истощится». , в то время как пруд с водорослями будет устойчивым на неопределенный срок». В ходе тщательной оценки технологий, проведенной в 2010 году, исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли подсчитали, что производство нефти из водорослей, выращенных в прудах, в больших масштабах будет стоить от 240 до 332 долларов за баррель, что намного выше текущих цен на нефть.

Возможно, более тревожным является то, что правительственные ученые говорят, что экологические преимущества водорослей остаются недоказанными. Запись в Американский ученый, Филип Т. Пиенкос, Лив Лоренс и Энди Аден, все из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, говорят, что несколько проведенных до сих пор оценок жизненного цикла водорослей показали «бесперспективную отдачу энергии и слабые преимущества парниковых газов». По телефону Пиенкос признал, что теоретически водоросли должны производить топливо с низким содержанием углерода, потому что CO2, выделяемый при сжигании топлива, поглощается из воздуха при росте водорослей. Но, по его словам, расчет истинных преимуществ устойчивого развития водорослей требует подробного изучения затрат и результатов, и «это будет сложно, пока не будут построены большие фермы по выращиванию водорослей».

Так зачем продолжать преследовать мечту о водорослях? Потому что даже скептики говорят, что водоросли — замечательные маленькие существа, которые когда-нибудь смогут реализовать свой потенциал в качестве производителей энергии. Водоросли легко выращивать, как знает любой владелец бассейна на заднем плане (как и Служба национальных парков США, которая в этом месяце начала осушать отражающий бассейн Мемориала Линкольна, чтобы удалить море зелени). Водоросли быстро растут, достигая зрелости за несколько дней. Они поглощают углекислый газ, парниковый газ. Они процветают в пресной, соленой или солоноватой воде. И они не конкурируют с продовольственными культурами за землю.По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, водоросли дают больше липидов или масла, чем другое сырье биомассы — в 30 раз больше на единицу площади по сравнению с наземными масличными культурами, такими как пальма и соя.

Сейчас необходимы сосредоточенные усилия по развертыванию всех инструментов современного сельского хозяйства, чтобы снизить затраты на выращивание водорослей, сбор урожая и извлечение из него масла. На этом сосредоточены все стартапы по водорослям. В Нью-Мексико, например, компания Sapphire пытается вывести лишние расходы из своих прудов (нужны ли им пластиковые вкладыши или подойдет грязь?), из процесса удаления водорослей и возврата воды в пруды, из термохимический процесс, используемый для отделения масла от водорослей. «Каждый шаг требует междисциплинарных многолетних исследований и разработок», — говорит Уорнер.

Ничто из этого не обходится дешево: Sapphire привлекла 300 миллионов долларов от инвесторов, включая венчурных капиталистов Arch Venture Partners и Venrock, британскую благотворительную организацию The Wellcome Trust и Cascade Investment, которая управляет личным состоянием Билла Гейтса. Министерство энергетики США предоставило Sapphire грант в размере 50 миллионов долларов в 2009 году, и компания получила кредитную гарантию в размере 54,4 миллиона долларов от Министерства сельского хозяйства США.

Solazyme экспериментировала с технологией открытых прудов в конце 2000-х, прежде чем решила отказаться от солнца (хотя и сохранила слово «сола» в своем названии). Теперь компания выращивает свои водоросли в закрытых помещениях, в больших промышленных ферментерах на заводе в Пеории, штат Иллинойс, и кормит их биомассой, такой как сахарный тростник или кукурузная солома. В интервью по электронной почте генеральный директор Solzayme Джонатан Вольфсон сказал: «Экономика добычи нефти из открытых водоемов была просто нежизнеспособной во временных рамках, которые соответствовали бы нашим планам коммерциализации. самый экономичный способ преобразования углекислого газа и солнечного света в сахара, что является первым шагом в производстве масел».

По словам Solazyme, создав свои водоросли для выполнения любой поставленной задачи, они впервые в истории развили «способность создавать масло, а не просто использовать то, что доступно в природе». Компания производит не только топливо для транспорта, но и масла для пищевых продуктов, включая торты, печенье и мороженое; средства личной гигиены, такие как мыло и моющие средства; и химические продукты, такие как смазочные материалы и поверхностно-активные вещества. Обслуживание различных рынков позволило Solazyme привлечь инвестиции от таких компаний, как Chevron, британского предпринимателя Ричарда Брэнсона и Unilever, и получить достаточный доход, чтобы в прошлом году компания могла стать публичной. (Его текущая рыночная стоимость составляет около 650 миллионов долларов.) Что еще более важно, Solazyme планирует наращивать свои производственные мощности быстрее, чем ее конкуренты — она заявляет, что к 2015 году будет производить около 142 миллионов галлонов возобновляемого масла в год.

Безусловно, самая большая возможность снизить стоимость водорослевого топлива заключается в самих водорослях. Точно так же, как ученые выращивали кукурузу и пшеницу для повышения урожайности с впечатляющими результатами, компании по выращиванию водорослей используют традиционную селекцию и генетическую модификацию для создания штаммов водорослей, которые растут быстрее, дают больше масла и отпугивают вредителей.

Venter's Synthetic Genomics делает еще один шаг вперед, изучая естественные водоросли, чтобы разработать с нуля собственное растение. Вентер не был доступен для интервью, но сказал Научный американец в прошлом году: «Все ищут естественную водоросль, которая станет чудодейственной клеткой, чтобы спасти мир, и спустя столетие поисков люди все еще не нашли ее. Мы надеемся, что мы другие». Вентер отметил, что генетические инструменты «дают нам новый подход: возможность переписать генетический код и заставить клетки делать то, что мы от них хотим».

На данный момент Synthetic Genomes выращивает водоросли в теплице в Ла-Холья, Калифорния. Компания недавно приобрела 81 акр земли в калифорнийской пустыне, недалеко от электростанции, которая, как ожидается, станет источником дешевого CO2.Как и другие компании по производству водорослей, предприятие Вентера хорошо финансируется. ExxonMobil пообещала компании 300 миллионов долларов в течение следующего десятилетия при условии, что ее исследования и разработки будут выполнены; Среди других спонсоров — BP и венчурная компания Draper Fisher Jurvetson.

Вентер признает, что успех отнюдь не гарантирован, и потребуется терпение, чтобы увидеть преимущества водорослей. Водоросли могут вырасти за несколько дней, но настоящей индустрии водорослей потребуются годы, если не десятилетия, чтобы достичь зрелости.

Запуск вашей машины на водорослях

  • Делиться
  • Твитнуть
  • Делиться
  • Поделитесь через Whatsapp
  • Комментарий
  • Эл. адрес

GreenFuel, американский бизнес по производству биотоплива из водорослей, основанный израильтянином Исааком Берзиным более 10 лет назад, скорее всего, потерпел неудачу, потому что немного опередил дух времени. Надеясь выйти на рынок, когда продукт и сроки будут подходящими, молодая израильская компания Универв планирует превратить водоросли — зеленые слизистые микроорганизмы, которые вы снимаете с прудов и бассейнов, — в идеальное биотопливо третьего поколения.

Охад Цукерман, генеральный директор компании из 10 человек, базирующейся в Тель-Авиве, считает, что у него и его команды есть все необходимое, чтобы это произошло. Имея 20-летний опыт работы в области селекции семян, Цукерман возглавляет свою команду в разработке нового биотоплива из жирного суперштамма водорослей, который хорошо растет в широком диапазоне температур.

Распространить слово
• Отправить эту статью друзьям или коллегам по электронной почте
• Поделитесь этой статьей на Facebook или Twitter.
• Напишите об этой статье и дайте ссылку на нее в своем блоге.
• Местная актуальность? Отправьте эту статью в местную прессу

Как Берзин и израильская компания Симбиотики Известно, что водоросли являются хорошим источником биотоплива, которое не конкурирует с сельскохозяйственными культурами за пищу, как биотопливо, изготовленное из картофеля, сахарного тростника или кукурузы. Биотопливо второго поколения лучше, потому что оно сделано из материалов, которые обычно несъедобны, таких как древесина, клещевина или ятрофа.Однако для этого сырья по-прежнему требуются пахотные земли и пресная вода, а это означает, что его никогда не удастся выращивать в достаточном количестве, чтобы удовлетворить мировой спрос. Водоросли со временем дают более высокую урожайность на акр, не занимая драгоценных сельскохозяйственных угодий.

«Я знал о биотопливе первого поколения в своем семенном бизнесе, но когда я встретил своего партнера в марте 2008 года, он рассказал мне о втором и третьем поколении [биотопливе] и о том, что водоросли могут быть очень хорошим решением», — говорит Цукерман ISRAEL21c. . «Мы основали компанию в 2009 году, потому что считаем, что это может быть хорошим способом изменить геополитическую арену, а также по экологическим причинам».

Он отмечает, что биотопливо является хорошей альтернативой ископаемому топливу как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. «Вам не нужно вносить изменения в двигатели автомобилей, кораблей или самолетов. Они действительно являются углеродно-нейтральным решением [потому что они потребляют углекислый газ для роста и производят его при сгорании], и мы обратились к микроводорослям, потому что они не конкурируют с пищей».

Разведение является ключевым

Хитрость заключается в том, чтобы найти хорошее биотопливо, и именно здесь пригодится опыт Цукермана в области селекционной работы.

«Нельзя просто бросать семена в землю, чтобы получить хороший урожай», — говорит он ISRAEL21c.

С 1978 года Министерство энергетики США (DOE) изучает топливо на основе микроводорослей, созданное как в искусственной, так и в естественной среде, и эта тема обсуждалась там в башнях из слоновой кости двумя десятилетиями ранее. Когда в 1996 году программа Министерства энергетики по водным видам завершилась, так и не найдя экономически эффективного решения, исследователи и промышленники взяли на себя задачу превратить водоросли в жизнеспособное альтернативное топливо для будущего.

Связанная с Университетом Бен-Гуриона в Негеве и Институтом науки Вейцмана в Реховоте, а также с деканом Тель-Авивского университета в совете директоров, Univerve работает над улучшением штаммов водорослей, которые она выращивает, а также над совершенствованием системы выращивания.

Последний шаг, добыча нефти, будет осуществляться в партнерстве с третьей стороной из Соединенных Штатов.

Смазка колес для большого бизнеса

Цукерман не будет создавать генетически модифицированные трансгенные культуры. Он использует традиционные методы селекции растений, чтобы получить устойчивый штамм водорослей, который может обеспечить наиболее эффективное сырье. Компания также сосредоточится на методологиях выращивания и сбора урожая.

Univerve до сих пор финансировалась за счет собственных средств, но, исходя из текущих показателей, компания ищет инвестиции в размере 5 миллионов долларов для продолжения развития проекта и начала процесса на арендованной земле с соответствующим доступом к воде. Ожидается, что первый коммерческий завод будет построен в Израиле, где климат является подходящим.

Штаммы водорослей, которые выращивает Univerve, используют соленую или солоноватую воду, а не запасы пресной воды, что идеально подходит для пустыни с солоноватыми подземными резервуарами.

«Мы предполагаем, что сможем выйти на коммерческую основу к 2014 году, но нам еще нужно завершить разработку, оптимизировать производство, масштабировать и автоматизировать процессы», — говорит Цукерман.

В отличие от других производителей водорослей, которые производят ряд продуктов из своих растений, таких как витамины, Univerve сосредоточена только на маслах, что является рискованным с точки зрения бизнеса. Но это риск, на который готов пойти предприниматель Цукерман, занимающийся чистыми технологиями.

Пилотный завод Univerve можно увидеть в действии в индустриальном парке Ротем недалеко от Димоны, Израиль.

Батареи

Усовершенствованные батареи в электромобилях рассчитаны на длительный срок службы, но со временем изнашиваются. Несколько производителей электромобилей предлагают 8-летнюю гарантию на аккумуляторную батарею. Прогнозное моделирование, проведенное Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии, показывает, что современные батареи могут работать от 12 до 15 лет в умеренном климате (от 8 до 12 лет в экстремальном климате).

Обратитесь к своему дилеру за информацией о сроке службы батареи и гарантиях для конкретной модели.Хотя производители не публикуют цены на сменные батареи, некоторые из них предлагают программы расширенной гарантии с ежемесячной оплатой. Если батареи необходимо заменить вне гарантийного срока, это может быть значительным расходом. Ожидается, что цены на аккумуляторы снизятся по мере совершенствования аккумуляторных технологий и увеличения объемов производства.

Статья в тему:  5 суперкаров, которые почти доступны по цене
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector