Процесс, разработанный инженерами Тихоокеанской национальной научной лабораторией (PNNL), превращает мокрую суспензию водорослей в химическом реакторе в топливо. После того, как система будет установлена и заработает, получение сырой нефти займет менее часа, вместе с водой и побочного продукта потока материала, содержащего фосфор, которые могут быть переработаны, чтобы выращивать больше водорослей.
В дополнение к обычной переработке сырой нефти водоросли могут превращают в авиационного топлива, бензина или дизельного топлива. И сточные воды дальнейшей обработке с получением горючих газов и веществ, таких как калий и азот, которые, наряду с очищенную воду, также могут быть переработаны расти больше водорослей. В то время как водоросли уже давно считается потенциальным источником биотоплива, и несколько компаний производили на основе водорослей топлива на исследовательском уровне, топливо по прогнозам, будет дорого. Технология PNNL использует энергетический потенциал морских водорослей эффективно и включает в себя ряд методов, чтобы уменьшить затраты на производство топлива.
"Стоимость является большим препятствием для основе водорослей топлива", сказал Дуглас Эллиот, лаборатория парень, который руководил исследованиями команды PNNL в. "Мы считаем, что процесс, который мы создали поможет сделать водорослей биотоплива намного экономичнее."
Ученые и инженеры PNNL упростили добычу нефти из водорослей путем объединения нескольких химических стадий в один непрерывный процесс. Наиболее важным шагом экономии в том, что этот процесс работает с мокрым водорослей. Большинство современных процессы требуют водоросли быть сухой - процесс, который занимает много энергии и дорого. Новый процесс работает с водорослями суспензии, содержащей столько, сколько 80 до 90 процентов воды.
"Отпала необходимость сушить водоросли, что является большой победой в этом процессе; ведь это намного снижает стоимость топлива", сказал Эллиот. "Кроме того, есть другие преимущества, например, в состоянии извлечение полезного газа из воды, а затем переработатка оставшуюся воду и питательные вещества, чтобы помочь расти больше водорослей, что дополнительно снижает затраты."
В то время как несколько других групп протестировали аналогичные процессы для создания биотоплива из мокрых водорослей, большинство из этой работы делается одну партию за один раз. Система PNNL работает непрерывно, обработки около 1,5 литров водорослей суспензии в исследовательском реакторе в час. В то время как это не кажется таким уж большим, это гораздо ближе к типу непрерывной системы, необходимой для крупномасштабного коммерческого производства.
Система PNNL также устраняет еще один шаг необходимый в современном наиболее распространенный метод водорослей обработки: необходимость комплексной обработки растворителями, таких как гексан, чтобы извлечь богатые энергией масла от остальной части водорослей. Вместо этого команда PNNL работает со всеми водорослями, обрабатывая их очень горячей водой под высоким давлением, чтобы разорвать вещество, и превратить большую часть биомассы в жидкое и газообразное топливо.
Система работает при 350 градусов по Цельсию (662 градусов по Фаренгейту) и давлении около 21 МПа (3000 PSI), сочетая процессы, известные как гидротермальное сжижение и каталитическая гидротермальная газификация. Эллиот говорит, что такую система высокого давления нелегко построить, и это является одним из главных недостатков технологии, при том, что экономия от этой технологии больше, чем требуется инвестиций.
"Это немного похоже на использование скороварки, только давление и температура, которые мы используем гораздо выше", говорит Эллиот. "В некотором смысле, мы дублирования процесс в Земле, который преобразовал водорослей в нефть в течение миллионов лет. Мы просто делаем это гораздо, гораздо быстрее." Сырая нефть, которая может быть преобразована в авиатопливо, бензина или дизельного топлива. В экспериментах команды, как правило, более чем на 50 процентов углерода водоросли в преобразуется в энергию в сырой нефти - иногда до 70 процентов. - Чистая вода, которые могут быть повторно использованы расти больше водорослей.Топливный газ, который можно сжигать для производства электроэнергии или очищаться, чтобы природный газ для моторного топлива в виде сжатого природного газа. - Питательные вещества, такие как азот, фосфор и калий - основные питательные вещества для выращивания водорослей.
Эллиотт работал над гидротермальной технологии в течение почти 40 лет, применяя ее к различным веществам, в том числе древесной щепы и других веществ.
|
