来自纤维素的高能量生物燃料接近经济

导读 普渡大学开发的一种新的生物燃料生产工艺已经显示出具有成本效益的生产规模,为超越实验室环境打开了大门。普渡大学的经济分析表明,当使用

普渡大学开发的一种新的生物燃料生产工艺已经显示出具有成本效益的生产规模,为超越实验室环境打开了大门。

普渡大学的经济分析表明,当使用某些能源方法生产该工艺所需的氢时,当原油价格约为每桶100美元时,热化学H2Bioil方法的成本具有竞争力。如果实施联邦碳税,生物燃料将变得更加经济。

当生物量(例如柳枝稷或玉米秸秆)在加压氢气存在下迅速加热至约500摄氏度时,产生H2Bioil。产生的气体通过催化剂,引起氧气与碳分子分离的反应,使碳分子的能量含量高,类似于汽油分子。

转换过程是在普渡大学的Winthrop E. Stone杰出化学工程教授Rakesh Agrawal的实验室中创建的。他说H2Bioil与用于生产生物质燃料的传统独立方法相比具有明显的优势。

“这个过程非常快,将整个生物质转化为液体燃料,”Agrawal说。“因此,产量大大提高。一旦该工艺完全开发,由于使用外部氢气,产量预计将是目前竞争技术的两到三倍。”

发表在6月份的“生物质转化和生物炼油”杂志上的经济分析表明,在确定生物燃料是否具有成本效益时,用于为该过程产生氢气的能源会产生重大影响。使用天然气或煤炭加工的氢气使得当原油价格刚好超过每桶100美元时,H2Bioil具有成本效益。但是,来自其他更昂贵的能源 - 核能,风能或太阳能 - 的氢气推动了盈亏平衡点。

“我们正处于球场,”普渡大学的詹姆斯和农业经济学教授洛伊斯阿克曼说道。“在过去,我曾说过,为了使生物燃料具有竞争力,原油价格需要达到每桶120美元左右。这个过程看起来可能具有竞争力,因为原油价格甚至比它便宜一些。”

Agrawal说他和他的同事,普渡大学化学工程教授Fabio Ribeiro和Purdue的Maxine Spencer Nichols化学工程教授Nick Delgass正在努力开发H2Bioil转换过程所需的催化剂。该方法的初始实施已经在实验室规模上进行,并且正在进行改进,因此它将在商业规模上变得有效。

“这种经济分析向我们表明,这一过程在商业规模上是可行的,”Agrawal说。“我们现在可以回到实验室,专注于自信地改进和改进流程。”

泰纳使用的模型假设玉米秸秆,柳枝稷和芒草将是主要原料。分析还发现,如果引入联邦碳税,推高煤炭和天然气的成本,更昂贵的生产氢气的方法将变得具有竞争力。

“如果我们将来征收碳税,即使对核能而言,收支平衡的价格也会具有竞争力,”泰纳说。“风能和太阳能,还没有,但可能会在路上。”

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