一种新能源:生物丙烷用于加热和运输

    美国麻省理工学院的研究人员已经研发出了一种有效的利用玉米和甘蔗制造丙烷的化学过程,并着手商业化研究。他们希望能在美国210亿美元的燃料市场占领一席之地。目前在美国运输用燃料中排名第三。在美国,主要用于住宅供热和一些工业过程,以及有限范围的液体运输用燃料。

       但是在发展中国家,这个消息可能更加受欢迎。在那里,丙烷是发展最快的家用燃料。它的使用使得大量的农村人口从耗时的家务劳动中解放出来,使他们有更多的时间去做其他事情。这种能源有时被指为“烹饪气体”,用瓶装后出售。作为一种xx燃烧的能量来源,它能有效地xx室内空气污染。

       当研究生物燃料的研究人员将大部分的注意力放在乙醇身上时,麻省理工学院的研究人员则着手研究清洁的可再生丙烷。他们正在制造示范燃料。

       通常从石油中获得,比乙醇的能量密度高,虽然它经常以气态形式被使用,但同时它也是一种燃烧更xx的液体燃料。

     过 程

        C3生物能源过程需要超临界水——一种处于高温和高压状态的水,在这种状态下,将生物化合物转化成丙烷的反应更容易进行。虽然研究人员没有透露初始化合物是什么,但是他说,它是一种糖发酵的产物,这种糖来源于玉米和甘蔗。

        反应过程需要热,但不需要催化剂。在超临界温度和压力下,水是非常神奇的,它会变成一种无极性的溶剂,可以与有机化合物混合。一旦反应开始,在高压状态下始终保持溶液状态,当冷却至室温时,丙烷会从溶液中分离出来,漂在上面。已经证明可以得到丙烷。目前正在尝试对反应进行优化,提高反应效率。

        研究人员认为生物丙烷转化具有良好的能量平衡:在生产过程中不需要燃烧太多的石油能源。反应不需要投入大量的能源,因为作为生物丙烷转化关键的热量来自热交换器,通过液体循环进行热量交换。

        所有的生物能源反应都需要从初始化合物中除去氧。这可以通过很多方法来实现,其中包括生物催化反应。但是研究人员认为,超临界溶液是制造生物能源的一种非常有前途的方式。可以在非常短的时间内,在一个非常小的反应器中进行,非常经济。

        其他的实验室也在研究用高温、高压的液体产生生物能源的过程。太平洋西北国家实验室的Douglas Elliott利用接近超临界条件结合催化剂处理废水和未加工生物质。在这种条件下,有机化合物能产生混合甲烷和二氧化碳,目前研究仍处于实验室阶段。

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