Biodiesel fra sukkerrør mer økonomisk enn soya

CARA DE CATITA ROENDO MACAÚBA (Juni 2019).

Anonim

Amerikas oljebruk er langt større enn det i alle andre land i verden. Dessuten er det uholdbart. Derfor, i 2007, Kongressen mandat et trekk fra petroleumsbaserte oljer mot mer fornybare kilder. Soyabønner, et viktig diettprotein og den nåværende primære kilden til plantebaserte oljer som brukes til biodieselproduksjon, gir bare ca. 1 fat per acre. Ved denne hastigheten kunne sojabønneavlingen aldri slukke nasjonens tørst etter olje.

For å løse dette problemet, ringte Avdeling for Energi's Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) -program for høyrisikoprofiler med høy belønning som kunne utvikle nye innslippsbrensler i sitt PETRO-program. Et team ledet av University of Illinois forskere besvarte samtalen ved å forestille seg og med hell oppnådde en måte å produsere store mengder olje fra sukkerrør. Deres siste studie viser de økonomiske fordelene med denne teknologien i forhold til soyaolje.

"Vi trodde at hvis vi kunne gå tilbake til tegnebrettet, ville vi trenge en svært produktiv avling. Og vi ville også trenge noe som kunne vokse på land som ikke blir brukt intensivt for mat. Vi kom opp med sukkerrør og søt sorghum, "minnes Stephen P. Long, jeg avgrøder forsker og lederforsker på prosjektet.

Teamet endret sukkerrørmetabolismen for å konvertere sukker til lipider eller oljer, som kunne brukes til å produsere biodiesel. Den naturlige sminke av sukkerrør er vanligvis bare omtrent 0, 05 prosent olje. Innen et år etter at prosjektet startet, kunne teamet øke oljeproduksjonen 20 ganger, til ca 1 prosent. På tidspunktet for denne skrivingen produserer de såkalte "oljekanene" plantene 12 prosent olje. Det endelige målet er å oppnå 20 prosent. Oljerør har flere fordeler som er laget av teamet. Disse inkluderer økt kaldtoleranse og mer effektiv fotosyntese, noe som fører til økt biomasseproduksjon og enda mer olje.

"Hvis all energien som går inn i å produsere sukker, går i stedet i olje, kan du få 17 til 20 fat olje per acre, " forklarer Long. "En avling som dette kan produsere biodiesel til en svært konkurransedyktig pris, og kunne også utgjøre en evig kilde til olje og en meget betydelig motvirkning til klimagassutslipp."

I analysen så teamet seg på arealområdet, teknologien og kostnadene som kreves for å bearbeide oljerørbiomasse i biodiesel under en rekke oljeproduksjonsscenarier, fra 2 prosent olje i anlegget til 20 prosent. Disse tallene ble sammenlignet med vanlig sukkerrør, som kan brukes til å produsere etanol og soyabønne.

En fordel med oljerør er at resterende sukkerarter i anlegget kan omdannes til etanol, og gir to drivstoffkilder i ett.

"Moderne sukkerrørsmøller i Brasil delte med oss ​​all informasjon om energiinnganger, kostnader og maskiner. Da så vi på den amerikanske mais-etanolindustrien, og hvordan de separerte maisoljen. Alt vi brukte er eksisterende teknologi, slik at det ga Vi har mye sikkerhet på våre estimater, sier Long.

Analysen viste at oljerør med 20 prosent olje i stammen, vokst på underutnyttede hektar i det sørøstlige USA, kunne erstatte mer enn to tredjedeler av landets bruk av diesel og jetbrensel. Dette representerer en mye større andel enn det som kan leveres av soya, selv om hele avlingen gikk til biodieselproduksjon. Videre kan oljestokken oppnå dette produktivitetsnivået på en brøkdel av arealet som ville være nødvendig for avlinger som soya og canola, og det kan gjøre det på land som anses ubrukelig for matavlinger.

Den nåværende full produksjonskostnaden for biodiesel fra soyabønne er 4, 10 dollar per gallon (1, 08 dollar per liter). Ved hjelp av oljelast i stedet, den prisen reduseres til $ 3, 30 per gallon for 2 prosent oljerør og til $ 2, 20 per gallon for 20 prosent oljerør. Etanol produsert fra 1-, 5- og 10 prosent oljerør vil legge til kostnadsfordelen.

Selv om $ 2, 20 per gallon ikke representerer en stor besparelse over dagens bensinpris i USA, advarer Long forbrukere og politikere om å se på det større bildet.

"Vi vet fra vår tidligere erfaring at det ikke kommer til å vare, " sier han. "Vi må begynne å bygge for en fremtid når gass ikke lenger er så lav som $ 1, 50 per gallon, og vi må unngå fremtidig avhengighet av andre land for oljen. Vi har det heldig å ha landressursene til å gjøre dette, og i gjør det for å sikre at fremtidige generasjoner har en forsyning av olje som er innenlandsk og fornybar. "

Artikkelen, "Techno-økonomisk analyse av biodiesel og etanol-samproduksjon fra lipidproducerende sukkerrør", fremgår av Biofpr. Lederforfatter Haibo Huang, tidligere av U i I, er nå professor ved Virginia Tech. Stephen Long og medforfatter Vijay Singh er fakultetets medlemmer i Høgskolen for landbruks-, forbruker- og miljøvitenskap ved U i I. Prosjektet mottok finansiering fra Institutt for Energi ARPA-E-programmet.

menu
menu