Біобутанол
Біобутанол — спирт бутиловий, виготовлений з біомаси, що використовується як біопаливо або біокомпонент.[1]
Перспективний вид палива в біоенергетиці, який може бути використаний в карбюраторному і інжекторному двигуні внутрішнього згоряння як у чистому вигляді, так і в сумішевому паливі. Може використовуватись в незміненому бензиновому двигуні[2].
На відміну від етанолу, біобутанол є більш калорійним та менш затратним у виробництві, і, як біоетанол, біобутанол можна виробляти з кукурудзи, пшениці, цукрових буряків, цукрової тростини, сорго, кассава, ячменю та ін.
Виробництво
Біобутанол отримують, іноді разом з біоводнем,[3] з рослинної сировини шляхом ферментації (бродіння), зокрема, з використанням бактерій Clostridium acetobutylicum.
Деякі технології, такі як процес бродіння ABE (ацетон-бутанол-етанол), продемонстрували потенціал у підвищенні виходу біобутанолу та економії виробництва. Такі фактори, як вибір сировини, методи бродіння та методи подальшої обробки, значно впливають на загальну ефективність та економіку виробництва біобутанолу.[4]
Історія
З 2003 р. дві найбільші транснаціональні корпорації «DuPont» та «British Petroleum» (BP) — оголосили свою трьохрічну співпрацю над проектом створення нового виду біопалива — біобутанолу з відновлювальної сировини. Виготовлення в Британії буде налагоджено спільно з British Sugar. У 2006 р. компаніями ВР і DuPont були оприлюднені результати паливних тестів щодо використання бутанолу як транспортного палива: — 16%-а бутанольно-бензинова суміш, за своїми характеристиками аналогічна 10%-ній етанольно-бутанольно-бензиновій суміші з вищими концентраціями бутанолу, показала позитивні результати;
— питома енергія біобутанолу аналогічна цьому ж показнику для бензинів;
— бутанольно-бензинові суміші не дають фазового поділу в присутності води.
Використання біобутанолу як палива має свої переваги:
- біобутанол може додаватися в більш високих концентраціях, чим біоетанол, при використанні в стандартних автомобільних двигунах;
- добре підходить для сучасних транспортних засобів і двигунів;
- у присутності води суміш, що містить біобутанол, у меншому ступені схильна до розшарування, чим суміші етанолу/бензину, і тому це дозволяє використовувати існуючу інфраструктуру дистрибуції, не вимагаючи модифікацій установок для змішування, сховищ або заправок;
- на відміну від метанолу, бутанол не має корозійної властивості, тому не вимагає значної зміни двигунів внутрішнього згоряння та обслуговуючої інфраструктури;
- на відміну від існуючих біопалив, біобутанол потенційно може бути транспортований трубопроводами; тобто він може бути швидко доданий до бензину.
Вчені з Університету Тулейн знайшли спосіб конвертувати газети та інші рослинні матеріали на автомобільне паливо[5]. Це дослідження показало спосіб отримання бутанолу безпосередньо з целюлози.
Основна причина, через яку не знають про бутанол як альтернативне паливо, є те, що виробництво цього продукту ніколи не вважалось економічно доцільним. Його використовували здебільшогояк промисловий розчинник, ціна якого перевищує приблизно в три рази ціну газу.[6]
Переваги
Існує кілька переваг при використанні бутанолу як моторного палива в порівнянні з етанолом:
- Молекула бутанолу складається із чотирьох атомів вуглецю (у порівнянні із двома атомами в етанолі), відповідно, більш розвинутий вуглецевий кістяк молекули дає більше енергії при спалюванні речовини.
- Сумісність із існуючою інфраструктурою та механізмами. Бутанол менш леткий у порівнянні з етанолом, тому його суміші можуть на 100% використовуватися у двигунах внутрішнього згоряння без їхньої модифікації.
- Бутанол не настільки гігроскопічний, як етанол, тому може транспортуватися існуючими трубопровідними мережами, і він менш чутливий до зниження температури.
- Біобутанол можливо виробляти з сільськогосподарських відходів, що сприяє зменшенню викидів парникових газів і сприяє циркулярній економіці.[7]
Примітки
Див. також
 | Це незавершена стаття з хімії. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |
