Biobutanol是衍生自生物质发酵的四种碳醇。当它由基于石油的原料生产时,它通常称为丁醇。Biobutanol与其他常见的醇,即单碳甲醇,以及众所周知的两种碳醇中的同一家族乙醇。在任何给定的醇中碳原子数量的重要性与该特定分子的能量含量直接相关。存在的碳原子越多,特别是在长的碳 - 碳键链中,醇的能量中的密集。
生物脱醇加工方法中的突破,即遗传修饰的微生物的发现和发展,已经设定了生物丁醇的阶段将乙醇超越乙醇作为可再生燃料。曾经考虑仅可用作工业溶剂和化学原料,Biobutanol显示出作为电机的伟大希望汽油由于其有利的能量密度,并且它返回更好的燃油经济性,并且被认为是优越的电机燃料(与乙醇相比)。
Biobutanol生产
生物丁醇主要来自有机原料中糖的发酵(生物量)。从历史上看,直到50年代中期,除了丁醇组分之外,生物丁醇在生产丙酮和乙醇的过程中,在制备丙酮和乙醇的过程中发酵。该方法称为ABE(丙酮丁醇乙醇),并且使用了不成熟的(而不是特别丰盛的)微生物,例如乙酸梭菌。这种类型的微生物的问题是,一旦醇浓度升高约2%,它就会被其产生的非常丁醇中毒。这种处理问题引起了通用级微生物的固有弱点,加上廉价和丰富(当时)石油,使方法赋予了精炼丁醇的更简单和更便宜的蒸馏 - 从石油法。
我的,时间如何变化。近年来,随着石油价格稳步上涨,世界范围内的用品越来越紧,科学家们重新审视了对生物丁醇制造的糖发酵。研究人员创造了“设计师微生物”的研究人员已经制造了巨大的进步,这可以耐受更高浓度的丁醇而不会被杀死。
能够承受苛刻的高浓度酒精环境,加上这些遗传增强细菌的优异代谢,使它们强化了它们的耐久性,以降解生物质原料的坚韧纤维素纤维,如泥炭树木和切换。门被踢了开放,具有成本竞争力的现实,如果不是更便宜的,可再生酒精燃料均在我们身上。
优点
因此,尽管如此,所有这一奇特化学和强烈的研究都在这里,在此方面具有许多优势,更容易产生乙醇。
- Biobutanol具有更高的能量含量而不是乙醇,因此燃料经济性损失较低。能量含量约为105,000 btus / gallon(与乙醇的近似84,000 btus / gallon),Biobutanol更接近汽油的能量含量(114,000 btus / gallon)。
- Biobutanol可以很容易混合在较高浓度的常规汽油比乙醇用于未修改的发动机。实验表明,Biobutanol可以以100%的100%在未经修改的传统发动机中运行,但到目前为止,没有制造商将使用高于15%的混合物。
- 因为它易于分离在水的存在(比乙醇)存在下,它可以通过常规基础设施(管道,混合设施和储罐)分发。没有必要单独的配送网络。
- 它比乙醇更少腐蚀。生物灭菌醇不仅是更高级的能量密集燃料,但它也比乙醇更少爆炸性。
- EPA测试结果表明,Biobutanol减少了排放,即碳氢化合物,一氧化碳(CO)和氮的氧化物(NOx)。精确值取决于发动机状态的调谐状态。
但那并非全部。Biobutanol作为电动机燃料 - 具有其长链结构和氢原子优势 - 可以用作将氢燃料电池车辆带到主流的踩踏石。氢气燃料电池开发面临的最大挑战之一是储存船上氢气可持续范围和缺乏氢基础设施的加油。丁醇的高氢含量将使其成为船上重整的理想燃料。改革器可以提取氢气来供电,而不是燃烧丁醇,而不是燃烧丁醇。
缺点
它不常见汽油种类在没有至少一个发光劣势的情况下具有如此多的明显优势;然而,对于生物脱盐与乙醇的论点,似乎似乎是这种情况。
目前,唯一的真正缺点是比生物灭菌炼油厂更多的乙醇炼油设施。而乙醇炼油设施远远超过生物灭菌醇,而生物灭菌醇的较远,则可以将乙醇植物改装给生物丁醇是可行的。随着细化继续与遗传修饰的微生物继续,转化植物的可行性变得更大。
很明显,Biobutanol是优越的选择乙醇作为一个汽油添加剂,也许是最终的汽油替代品。在过去的30年左右的乙醇中有大部分技术和政治支持,并为可再生酒精燃料播种了市场。Biobutanol现在准备拿起地幔。