Автомобільне паливо із кукурудзи
Дослідники Virginia Tech знайшли спосіб створення водневого палива з використанням біологічного методу, який значно зменшує час та гроші, що потрібні для отримання палива із нульовим рівнем викидів. Даний метод використовує кукурудзяні стеблини та лушпиння для отримання водню.
Результати роботи вчених, що опубліковані у Праці Національної академії наук, можуть прискорити повсюдну появу водневих транспортних засобів. І це добре, тому що водневого палива буде завжди вдосталь, а викиди вуглецю в повітря у нього нульові.
“Ми показали, що найважливіший крок на шляху до водневої економіки — виробництво розподіленого зеленого водню із місцевих ресурсів біомаси”, — розказав Персиваль Чжан, професор кафедри інженерії біологічних систем. Вчені вже отримали значне фінансування для слідуючої стадії проекту — збільшення масштабів виробництва у рамках демонстрації.
“Не дивлячись на те, що вартість на даний момент важко прогнозувати, робота представляє революційний підхід, який надає багато нових переваг. Ці вчені, безумовно, розширили сферу нашого мислення про метаболізм та про те, яку роль він відіграє у майбутньому альтернативної енергетики”.
Джой Роллін, колишній докторант Чжана у Virginia Tech, а також співзасновник стартапу Cell-free Bioinnovations, — ведучий автор роботи. Ця робота опирається на попередні дослідження Чжану – ксилози, найбільш поширеного “деревного цукру”, як виробника водню, але вони були у більшості теоретичними.
Нове відкриття унікальне у двох напрямках.
На відміну від інших методів виробництва водного палива, які опираються на цукри високого ступеню обробки, команда Virginia Tech використала брудну біомасу — лушпиння та стеблини кукурудзи — для створення свого пального. Це не тільки знизило початкові витрати на створення палива, а й забезпечило легкодоступне джерело недалеко від переробних заводів, тим самим дозволивши створювати паливо на місцевих підприємствах.
Роллін використав генетичний алгоритм поряд із серією складних математичних виразів, щоб проаналізувати кожен крок ферментативного процесу, що розщеплює кукурудзяні стеблини на водень та діоксид вуглецю. Він також підтвердив властивість цієї системи використовувати цукрову глюкозу одночасно, що збільшує швидкість виробництва водню. Зазвичай у процесі біологічних конверсій цих два цукри можуть використовуватися почергово, але не спільно, що збільшує тимчасові та фінансові витрати у процесі реалізації.
Однією із найбільших перешкод на шляху застосування водню є капітальні витрати, які потрібні для виробництва пального із природного газу на великих заводах. Доставка водню користувачам із водним транспортом — ще одна проблема.
Модель Ролліна збільшує швидкість реакції у три рази, знижуючи при цьому розміри фабрики до розмірів газової станції, що ще більше скорочує витрати. Основним способом виробництва водню на сьогодні є використання природного газу, який також недешево доставляти та після якого залишаються викиди вуглецю.
Скромні умови реакції також вказують на низькі капітальні вкладення, необхідні для будівництва заправних станцій, які будуть виробляти та постачати водень за цією технологією.
“Ми вважаємо, що у цієї неймовірної технології є потенціал, що дозволяє широко розповсюдити транспорт на основі водню по всьому світу та відмовитися від викопних видів пального.”, — говорить Роллін. І ми не можемо з ним не погодитись. Як сказав інший прибічник чистого пального, Ілон Маск, “спалювання викопного пального — це найтупіший експеримент в історії людства.
Джерело: hi-news.ru
