我们可以使用我们的污水来推动我们的喷气机吗?

2021-03-17 22:59:08

对于许多应用,液体燃料仍然是飞机和大型船舶的最实用的能源供应应用是明显的例子。它可以避免使用化石燃料进行这些应用,因为有很多生产生物燃料。但我们可以以竞争价格生产生物燃料,使化石燃料作为主导选择。

因此,一群美国的研究人员研究了将食物垃圾转化为喷射燃料的前景。化学上,结果是优异的,生产材料可以与一点标准喷射燃料混合,以满足所有调节标准。在经济上,这种情况几乎是如此伟大,只在五年前的价格上工作。但是,废物将在大气中放置甲烷的事实,因为它衰减的掉多于抵消喷射燃料在混合物中产生的二氧化碳。所以碳上的价格可以改变等式。

这里的工作专注于所谓的"湿废物,"这包括食物废物,动物粪和污水等东西。正如您所希望的那样,我们产生了很多这些东西,作者估计其总能量含量每年大致相当于10亿加仑的喷射燃料。由于存在的水量,它和#39;是直接将这种废物转换为任何类型的燃料的能量密集,因为必须丢弃水。然而,可以将废物放入无氧环境中,并将细菌转化为甲烷。

作者侧重于什么是中断这种过程。如果在正确的条件下培养细菌,他们会赢得' t完全分解所有更长的复杂脂肪。相反,它们' LL停在那些细胞中大部分碳的一点是相对较短的分子的形式,这些碳是4至8个碳。这些通常具有连接到碳链的一端的氧气,使其弱酸。

化学上,它可以使这些分子使这些分子以两种分子合并成单个分子,释放水和在该过程中的二氧化碳中的方式反应。所得分子现在几乎是长度的两倍(两种四碳分子将熔合以形成七碳分子并释放其他碳作为CO 2)。并且它将长度达到射流燃料中典型的烃类的长度。

较长的分子仍然有氧气附着,有两种方法可以摆脱它。一个是与氢气和廉价催化剂的简单反应,其以水的形式松开氧气。另一种方法是另一个弱酸分子的进一步融合,产生更复杂的支链结构。 (该方法还需要与氢气的反应,当它完成时,将物质转化为纯烃。)研究人员证明,用右催化剂,这两种反应非常好,并产生具有性质的烃的混合物与喷气燃料类似。

所以研究人员现在有一个过程。将废物饲料到细菌蒸煮器中,从生产甲烷中停止细菌,并从消化器中分离短脂肪酸。然后,将那些通过几个反应,并突出了可用作燃料的烃的混合物。

当然,由航空机构设计的喷射燃料有一些相当具体的要求,以确保航班和地面运营的安全性。并且这两个过程制造的燃料以某种批判方式与标准喷射燃料不同,如闪点和冰点,其分别确定燃料'响应高温和低温的行为。

如果这些生物燃料保持在10%的总喷射燃料混合物的10%以下,这是'但如果你想制作一个主要是生物燃料的混合物,它会造成问题。然而,两种不同的反应产生了以相反的方式不同的产品(一个产生更高的闪点液,另一个是较低的闪点液)。因此,通过将两种混合在一起,可以制作射流混合,超过70%的生物燃料。

由于这些反应的产品在沿途的几个步骤中纯化,因此结果也是燃烧燃烧的燃料,烟灰产量下降约65%。它的能量密度略高于传统的喷射燃料,这可能对某些应用有用。

随着所有催化剂和条件的制定,研究人员转向了一个相当关键的问题:它会花多少钱?假设他们每天可以获得超过200吨的食物浪费,他们估计生物燃料将竞争标准喷气式燃料,价格约为2.50美元。这个数字并不是不合理的,喷气燃料价格已经花了几年以上的价格过去,但自2014年以来,它已经在这个范围内。

但是,如果您考虑碳排放,事情会大大转移。那个'因为,如果没有转移其他用途,食物垃圾将最终填埋并产生甲烷,这是一种比二氧化碳更有效的温室气体。结果,将该碳转移到燃料和燃烧它避免了那些甲烷排放。在宏伟的事物方案中,这不仅仅是抵消石油来自石油的最终燃料混合物的30%,导致生物燃料/喷射燃料混合产生负排放。

如果有碳的价格或低碳燃料的某种信贷,这可以抵消基于石油的喷气燃料之间的一些价格差异,并使生物燃料盈利所需的价格。现在,美国没有价格上碳,虽然有些州。作者将其数字插入估计加利福尼亚州下的信用的公式' S低碳燃料标准系统,他们发现他们的生物燃料在避免排放中价值3.71美元/加仑。

这里的一个问题是,食物浪费很多情况下,食物垃圾'允许将甲烷释放到大气中。很多它也可以用作生物柴油生产的原料,因此它将在填埋场填埋场之前转移。现在有垃圾填埋场捕获甲烷,否则将释放和使用发电。因此,JET燃料生产可能最终在与其他碳中性燃料过程中的食物垃圾竞争。

我喜欢看到粪肥和污水重复的计算。 他们可能不会与食物垃圾有相同的能量内容,但污水需要比填埋场更昂贵的处理,因此经济学可能会有所不同。