कैसे Biobutanol मोटर ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है

बायोबुटानॉल बायोमास के किण्वन से प्राप्त चार-कार्बन शराब है। जब इसे पेट्रोलियम आधारित फीडस्टॉक्स से उत्पादित किया जाता है, तो इसे आमतौर पर बुटानॉल कहा जाता है। Biobutanol अन्य सामान्य रूप से ज्ञात अल्कोहल के रूप में एक ही परिवार में है, अर्थात् एकल-कार्बन मेथनॉल, और अधिक-प्रसिद्ध दो-कार्बन अल्कोहल इथेनॉल. शराब के किसी भी अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या का महत्व सीधे उस विशेष अणु की ऊर्जा सामग्री से संबंधित है। अधिक कार्बन परमाणु मौजूद हैं, विशेष रूप से एक लंबी कार्बन-टू-कार्बन बॉन्ड श्रृंखलाओं में, ऊर्जा ऊर्जा में सघन है।

Biobutanol प्रसंस्करण विधियों में तोड़, अर्थात् आनुवंशिक रूप से संशोधित सूक्ष्मजीवों की खोज और विकास, एक अक्षय ईंधन के रूप में इथेनॉल को पार करने के लिए biobutanol के लिए चरण निर्धारित किया है। एक बार केवल एक औद्योगिक विलायक और रासायनिक फीडस्टॉक के रूप में प्रयोग करने योग्य माना जाता है, biobutanol एक मोटर के रूप में महान वादा दिखाता है ईंधन इसकी अनुकूल ऊर्जा घनत्व के कारण, और यह बेहतर ईंधन अर्थव्यवस्था देता है और इसे एक बेहतर मोटर ईंधन माना जाता है (जब इथेनॉल की तुलना में)।

जैविक फ़ीडस्टॉक्स (बायोमास) में शर्करा के किण्वन से प्राप्त होता है। ऐतिहासिक रूप से, 50 के दशक के मध्य तक, बायोबुटानोल को ब्यूटेनॉल घटक के अलावा एसीटोन और इथेनॉल का उत्पादन करने वाली प्रक्रिया में सरल शर्करा से किण्वित किया गया था। इस प्रक्रिया को ABE (एसीटोन बुटानोल इथेनॉल) के रूप में जाना जाता है और इसमें अपरिष्कृत (और विशेष रूप से हार्दिक नहीं) का उपयोग किया गया है जैसे क्लोस्ट्रीडियम एसिटोबूटीलिकम। इस प्रकार के सूक्ष्म जीवों के साथ समस्या यह है कि यह बहुत ब्यूटानॉल द्वारा जहर होता है जो एक बार शराब एकाग्रता लगभग 2 प्रतिशत से ऊपर उठता है। जेनेरिक-ग्रेड रोगाणुओं की अंतर्निहित कमजोरी, प्लस सस्ती और प्रचुर मात्रा में होने के कारण यह प्रसंस्करण समस्या (उस समय) पेट्रोलियम ने रिफाइनिंग की सरल और सस्ती आसवन से पेट्रोलियम विधि को रास्ता दिया butanol।

मेरा, समय कितना बदल गया। हाल के वर्षों में, पेट्रोलियम की कीमतें लगातार ऊपर की ओर बढ़ रही हैं, और दुनिया भर में आपूर्ति हो रही है तंग और तंग, वैज्ञानिकों ने विनिर्माण के लिए शर्करा के किण्वन पर फिर से गौर किया है biobutanol। शोधकर्ताओं ने "डिजाइनर रोगाणुओं" को बनाने में बड़ी प्रगति की है जो ब्यूटेनॉल की उच्च सांद्रता को मार डाले बिना सहन कर सकते हैं।

कठोर उच्च सांद्रता वाले अल्कोहल वातावरण को झेलने की क्षमता, और इन आनुवंशिक रूप से संवर्धित बैक्टीरिया का बेहतर चयापचय बायोमास फीडस्टॉक्स के कठिन सेल्युलोसिक फाइबर जैसे कि दलहन लकड़ी और को नीचा करने के लिए आवश्यक धीरज के साथ उन्हें दृढ़ किया गया है और switchgrass। दरवाजा खुला है और लागत प्रतिस्पर्धी की वास्तविकता को लात मारी गई है, यदि सस्ता नहीं है, तो अक्षय शराब मोटर ईंधन हम पर है।

तो, इस फैंसी केमिस्ट्री और गहन अनुसंधान के बावजूद, बायोबुटानॉल के यहाँ आसानी से उपलब्ध होने वाले इथेनॉल के कई फायदे हैं।

• Biobutanol में ऊर्जा की मात्रा अधिक होती है इथेनॉल की तुलना में, इसलिए ईंधन अर्थव्यवस्था का नुकसान बहुत कम है। लगभग 105,000 BTU / गैलन (बनाम इथेनॉल के अनुमानित 84,000 BTU / गैलन) की ऊर्जा सामग्री के साथ, biobutanol गैसोलीन (114,000 BTU / गैलन) की ऊर्जा सामग्री के बहुत करीब है।
• Biobutanol आसानी से मिश्रित किया जा सकता है अनमॉडिफाइड इंजन में उपयोग के लिए इथेनॉल की तुलना में उच्च सांद्रता वाले पारंपरिक गैसोलीन के साथ। प्रयोगों से पता चला है कि biobutanol एक अनमॉडिफाइड पारंपरिक इंजन में 100 प्रतिशत चल सकता है, लेकिन आज तक, कोई भी निर्माता 15 प्रतिशत से अधिक मिश्रणों के उपयोग का वारंट नहीं करेगा।
• क्योंकि इसमें अलगाव की आशंका कम होती है पानी (इथेनॉल की तुलना में) की उपस्थिति में, इसे पारंपरिक बुनियादी ढांचे (पाइपलाइनों, सम्मिश्रण सुविधाओं और भंडारण टैंकों) के माध्यम से वितरित किया जा सकता है। अलग वितरण नेटवर्क की कोई आवश्यकता नहीं है।
• यह इथेनॉल की तुलना में कम संक्षारक है। न केवल biobutanol एक उच्च ग्रेड अधिक ऊर्जा घने ईंधन है, लेकिन यह भी इथेनॉल की तुलना में कम विस्फोटक है।
• EPA परीक्षण के परिणाम बताते हैं कि biobutanol उत्सर्जन को कम करता है, अर्थात् हाइड्रोकार्बन, कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और नाइट्रोजन के नाइट्रोजन (NOx)। सटीक मान धुन की इंजन स्थिति पर निर्भर करता है।

लेकिन वह सब नहीं है। मोटर ईंधन के रूप में Biobutanol- इसकी लंबी श्रृंखला संरचना और हाइड्रोजन परमाणुओं के पूर्वसंक्रमण के साथ-साथ हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों को मुख्यधारा में लाने के लिए एक कदम-पत्थर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहन विकास के सामने सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक स्थायी सीमा के लिए जहाज पर हाइड्रोजन का भंडारण और ईंधन के लिए हाइड्रोजन बुनियादी ढांचे की कमी है। ब्यूटेनॉल की उच्च हाइड्रोजन सामग्री इसे जहाज पर सुधार के लिए एक आदर्श ईंधन बना देगी। ब्यूटेनॉल को जलाने के बजाय, एक सुधारक हाइड्रोजन को ईंधन सेल को बिजली देने के लिए निकालेगा।

यह एक के लिए आम नहीं है ईंधन प्रकार कम से कम एक चमक नुकसान के बिना इतने सारे स्पष्ट लाभ हैं; हालाँकि, biobutanol बनाम इथेनॉल तर्क के साथ, ऐसा प्रतीत नहीं होता है।

वर्तमान में, एकमात्र वास्तविक नुकसान यह है कि बायोबुटानोल रिफाइनरियों की तुलना में कई अधिक इथेनॉल शोधन सुविधाएं हैं। और जब तक इथेनॉल शोधन सुविधाओं biobutanol के लिए उन लोगों को दूर कर, biobutanol के लिए इथेनॉल पौधों retrofitting की संभावना संभव है। और जैसा कि आनुवंशिक रूप से संशोधित सूक्ष्मजीवों के साथ शोधन जारी है, पौधों को परिवर्तित करने की व्यवहार्यता अधिक से अधिक हो जाती है।

यह स्पष्ट है कि biobutanol बेहतर विकल्प है इथेनॉल के रूप में पेट्रोल additive और शायद अंतिम गैसोलीन प्रतिस्थापन। पिछले 30 वर्षों से या तो इथेनॉल का अधिकांश तकनीकी और राजनीतिक समर्थन रहा है और इसने अक्षय शराब मोटर ईंधन के लिए बाजार में कदम रखा है। Biobutanol अब मंत्र लेने के लिए तैयार है।