loading...

azaval

بازدید : 347
چهارشنبه 14 خرداد 1399 زمان : 20:21

با تقاضای تقریبی روزانه سوخت بیش از 5 میلیون بشکه در روز ، بخش حمل و نقل هوایی جهانی فوق العاده انرژی است و تقریباً کاملاً به سوخت های مبتنی بر نفت وابسته است. برخلاف سایر بخش های انرژی مانند حمل و نقل زمینی یا ساختمانهای مسکونی و تجاری ، صنعت حمل و نقل هوایی نمی تواند به راحتی با استفاده از فن آوری های موجود به منابع انرژی تجدید پذیر تبدیل شود.


با این حال ، تجزیه و تحلیل جدید دانشمندان در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی وزارت انرژی (آزمایشگاه برکلی) نشان می دهد که سوخت های زیستی جت پایدار مبتنی بر گیاه می توانند در صورت ادامه توسعه و توسعه ابتکارهای مقیاس بالا ، جایگزین رقابتی برای سوخت های نفتی معمولی باشند. با موفقیت پیش رو

"تجزیه و تحلیل فنی و اقتصادی و کاهش هزینه گازهای گلخانه ای چرخه زندگی برای پنج مسیر به مخلوط های سوخت جت زیستی" ، که اخیراً در مجله انرژی و محیط زیست علوم منتشر شده است ، شواهدی امیدوارکننده مبنی بر بهینه سازی خط لوله تولید سوخت های زیستی - گرفتن مواد گیاهی غنی از کربوهیدرات و استفاده از باکتریهای اصلاح شده ژنتیکی برای هضم قندهای جدا شده در مولکولهای پر انرژی که در مرحله بعد شیمیایی به یک محصول سوخت تبدیل می شوند- ارزش این تلاش را دارد.

"Corinne Scown" ، محقق آزمایشگاه برکلی ، گفت: برق کردن هواپیمایی با استفاده از باتری ها یا سلول های سوختی تا حدی به دلیل محدودیت وزن هواپیما ، چالش برانگیز است ، بنابراین سوختهای زیستی مایع این توانایی را دارند که نقش بزرگی در کاهش انتشار گازهای گلخانه ای داشته باشند. حوزه فن آوری های انرژی و همچنین موسسه مشترک BioEnergy (JBEI) DOE. "این تیم در JBEI مشغول به کار در مسیرهای بیولوژیکی به مخلوط های پیشرفته سوخت بیو جت است که نه تنها از قندهای گیاهی حاصل می شوند بلکه دارای خواص جذابی هستند که می توانند مزیت بیشتری نسبت به سوختهای معمولی جت ایجاد کنند."

نحوه دریافت سوخت از مواد گیاهی

در حال حاضر ، تیم های چند رشته مستقر در JBEI در بهینه سازی هر مرحله از فرآیند تولید سوخت زیستی جت متمرکز شده اند. برخی از محققان در مهندسی گیاهان با منبع ایده آل- که از آن به عنوان زیست توده - یاد می شود ، تخصص دارند که باعث ایجاد بخش اعظمی از کربوهیدرات ها و نسبت کمی از لیگنین ، نوعی از مواد می شوند که از این پس ، مفیدتر هستند. در همین حال ، دیگران در حال ایجاد روش هایی هستند که به طور مؤثر کربوهیدرات ها در زیست توده غیر غذایی را جدا می کنند و آنها را به مولکول های قندی متصل می کنند که باکتری ها قادر به هضم یا "بیوکنترل" در یک مولکول سوخت هستند. برای به دست آوردن بالاترین عملکرد ممکن از اثرات زیستی ، سایر محققان JBEI در حال بررسی این هستند که چه عواملی ژنتیکی و محیطی باکتریهای اصلاح شده را مؤثرتر می کند.



با بهینه سازی این مراحل ، دانشمندان JBEI می توانند فناوری ها را به شرکای تجاری منتقل کنند که بعداً می توانند سوخت ها را در محصولات آماده استفاده استفاده کرده و استراتژی هایی را برای صنعتی سازی مقیاس تولید ابداع کنند. با توجه به حجم گسترده آزمایش و نوآوری لازم برای تحقق همه این موارد ، اسكو و همكاران وی از روشهای تحلیل نوآورانه برای ارزیابی اینكه آیا این تعهد واقعاً می تواند به بازی آخر جایگزین سوخت جت كه خطوط هوایی مایل به استفاده از آن هستند برسد استفاده كرد.

اسوان گفت: "امید ما این است که در مراحل اولیه تحقیق ، حداقل اگر بتوانیم این مسیرهای تولید سوخت را تا مرحله بلوغ توسعه دهیم ، شبیه سازی کنیم. وی گفت: "اگر می خواستید آنها را به معیار اتانول سوق دهید — فناوری ایجاد اتانول از مواد گیاهی مانند ساقه ذرت ، برگ و کباب مدت زمان طولانی است و ما می توانیم قندها را با راندمان 90٪ تخمیر کنیم." ما را به قیمت بازار سوخت های نفتی سوق دهید؟ این مهم است که اکنون بدانید

دانشمند پروژه دانیل مندز در زمینه تولید سوخت جت زیستی در مقیاس آزمایشگاه در JBEI در Emeryville، CA کار می کند. اعتبار: آزمایشگاه مرلین چونگ / برکلی
"خوشبختانه ، پاسخ این است که آنها می توانند قابل دوام باشند. و ما پیشرفتهایی را شناسایی کردیم که باید در طول فرآیند تبدیل اتفاق بیفتد تا آن اتفاق بیفتد."

تصور روند تولید در مقیاس

با توجه به تجزیه و تحلیل زیست توده و سنتز سوخت که در JBEI توسعه یافته است ، هزینه تئوریک سوخت زیستی جت در سالهای اخیر به طور پیوسته کاهش یافته و در حال حاضر به ازای هر گالن 16 دلار کم است ، در حالی که در هنگام تأسیس JBEI 300 هزار دلار در هر گالن است. نویسنده و همکار JBEI بعد از دکترا Nawa Baral. هزینه سوخت جت استاندارد در هر گالن حدود 2.50 دلار است.

برای بررسی چگونگی سوخت سوخت جت می تواند از شکاف قیمت باقی مانده عبور کند ، تیم تحقیق از شبیه سازی های پیچیده رایانه ای استفاده کردند که از فناوری لازم و هزینه های بعدی مسیرهای تولید کامل و مقیاس پذیر در سطوح مختلف راندمان و با طیف وسیعی از زیست توده و ورودی های شیمیایی مدل سازی کردند . نویسندگان در کل پنج مسیر تولید مختلف را به چهار مولکول سوخت مجزا شبیه سازی کرده اند.

نتایج نشان داد که اگر تولید کنندگان قادر به تبدیل لیگنین باقی مانده به یک ماده شیمیایی با ارزش باشند - چیزی که محققان JBEI در حال حاضر به سمت آن کار می کنند- واقعاً هر 5 مسیر می توانند محصولات سوختی را با قیمت اصلی 2.50 دلار در هر گالن ایجاد کنند. سوختهای زیستی. اگر شرکتهای هواپیمایی حتی یک اعتبار مالی متوسط برای کاهش تولید گازهای گلخانه ای نیز داشته باشند ، می توان قیمت خالص گالن سوخت زیستی را کاهش داد.

پس از برخی تحقیقات صنعت ، این تیم همچنین دریافت که خطوط هوایی ممکن است مایل به پرداخت حق بیمه به همان اندازه پنجاه سنت در هر گالن باشند زیرا هر چهار سوخت سوخت زیستی بیشتر از هر واحد واحد انرژی بیشتری را تحویل می دهند ، به این معنی که یک هواپیما می تواند با مخزن به همان اندازه پرواز کند. .

بلیک سیمونز ، نویسنده و مدیر ارشد علوم و فناوری در JBEI گفت: "توسعه ترکیبات گیاهی که دارای مزیت عملکرد نسبت به همتایان مبتنی بر نفتی هستند ، عامل مهمی در تعیین میزان زنده ماندن در بازار آنها است."

با این حال ، همانطور که این یافته ها امیدوار کننده هستند ، دستیابی به فناوری تولید سوخت های زیستی به بازده استاندارد طلا که در این شبیه سازی ها فرض شده است ، پیشرفت های بیشتری را می طلبد.

اسوان خاطرنشان كرد: "واضح است كه براي رسيدن به اين سوختها به قابليت تجاري ، همه نياز به دستي روي عرشه داريم." "اما این تجزیه و تحلیل اهمیت مراکز تحقیقاتی یکپارچه و یکپارچه مانند JBEI را برجسته می کند ، زیرا هیچ گروهی که به تنهایی در یک مرحله از فرآیند کار می کند ، نمی تواند این امر را انجام دهد."

https://bit.ly/2XY2CTa

با تقاضای تقریبی روزانه سوخت بیش از 5 میلیون بشکه در روز ، بخش حمل و نقل هوایی جهانی فوق العاده انرژی است و تقریباً کاملاً به سوخت های مبتنی بر نفت وابسته است. برخلاف سایر بخش های انرژی مانند حمل و نقل زمینی یا ساختمانهای مسکونی و تجاری ، صنعت حمل و نقل هوایی نمی تواند به راحتی با استفاده از فن آوری های موجود به منابع انرژی تجدید پذیر تبدیل شود.


با این حال ، تجزیه و تحلیل جدید دانشمندان در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی وزارت انرژی (آزمایشگاه برکلی) نشان می دهد که سوخت های زیستی جت پایدار مبتنی بر گیاه می توانند در صورت ادامه توسعه و توسعه ابتکارهای مقیاس بالا ، جایگزین رقابتی برای سوخت های نفتی معمولی باشند. با موفقیت پیش رو

"تجزیه و تحلیل فنی و اقتصادی و کاهش هزینه گازهای گلخانه ای چرخه زندگی برای پنج مسیر به مخلوط های سوخت جت زیستی" ، که اخیراً در مجله انرژی و محیط زیست علوم منتشر شده است ، شواهدی امیدوارکننده مبنی بر بهینه سازی خط لوله تولید سوخت های زیستی - گرفتن مواد گیاهی غنی از کربوهیدرات و استفاده از باکتریهای اصلاح شده ژنتیکی برای هضم قندهای جدا شده در مولکولهای پر انرژی که در مرحله بعد شیمیایی به یک محصول سوخت تبدیل می شوند- ارزش این تلاش را دارد.

"Corinne Scown" ، محقق آزمایشگاه برکلی ، گفت: برق کردن هواپیمایی با استفاده از باتری ها یا سلول های سوختی تا حدی به دلیل محدودیت وزن هواپیما ، چالش برانگیز است ، بنابراین سوختهای زیستی مایع این توانایی را دارند که نقش بزرگی در کاهش انتشار گازهای گلخانه ای داشته باشند. حوزه فن آوری های انرژی و همچنین موسسه مشترک BioEnergy (JBEI) DOE. "این تیم در JBEI مشغول به کار در مسیرهای بیولوژیکی به مخلوط های پیشرفته سوخت بیو جت است که نه تنها از قندهای گیاهی حاصل می شوند بلکه دارای خواص جذابی هستند که می توانند مزیت بیشتری نسبت به سوختهای معمولی جت ایجاد کنند."

نحوه دریافت سوخت از مواد گیاهی

در حال حاضر ، تیم های چند رشته مستقر در JBEI در بهینه سازی هر مرحله از فرآیند تولید سوخت زیستی جت متمرکز شده اند. برخی از محققان در مهندسی گیاهان با منبع ایده آل- که از آن به عنوان زیست توده - یاد می شود ، تخصص دارند که باعث ایجاد بخش اعظمی از کربوهیدرات ها و نسبت کمی از لیگنین ، نوعی از مواد می شوند که از این پس ، مفیدتر هستند. در همین حال ، دیگران در حال ایجاد روش هایی هستند که به طور مؤثر کربوهیدرات ها در زیست توده غیر غذایی را جدا می کنند و آنها را به مولکول های قندی متصل می کنند که باکتری ها قادر به هضم یا "بیوکنترل" در یک مولکول سوخت هستند. برای به دست آوردن بالاترین عملکرد ممکن از اثرات زیستی ، سایر محققان JBEI در حال بررسی این هستند که چه عواملی ژنتیکی و محیطی باکتریهای اصلاح شده را مؤثرتر می کند.



با بهینه سازی این مراحل ، دانشمندان JBEI می توانند فناوری ها را به شرکای تجاری منتقل کنند که بعداً می توانند سوخت ها را در محصولات آماده استفاده استفاده کرده و استراتژی هایی را برای صنعتی سازی مقیاس تولید ابداع کنند. با توجه به حجم گسترده آزمایش و نوآوری لازم برای تحقق همه این موارد ، اسكو و همكاران وی از روشهای تحلیل نوآورانه برای ارزیابی اینكه آیا این تعهد واقعاً می تواند به بازی آخر جایگزین سوخت جت كه خطوط هوایی مایل به استفاده از آن هستند برسد استفاده كرد.

اسوان گفت: "امید ما این است که در مراحل اولیه تحقیق ، حداقل اگر بتوانیم این مسیرهای تولید سوخت را تا مرحله بلوغ توسعه دهیم ، شبیه سازی کنیم. وی گفت: "اگر می خواستید آنها را به معیار اتانول سوق دهید — فناوری ایجاد اتانول از مواد گیاهی مانند ساقه ذرت ، برگ و کباب مدت زمان طولانی است و ما می توانیم قندها را با راندمان 90٪ تخمیر کنیم." ما را به قیمت بازار سوخت های نفتی سوق دهید؟ این مهم است که اکنون بدانید

دانشمند پروژه دانیل مندز در زمینه تولید سوخت جت زیستی در مقیاس آزمایشگاه در JBEI در Emeryville، CA کار می کند. اعتبار: آزمایشگاه مرلین چونگ / برکلی
"خوشبختانه ، پاسخ این است که آنها می توانند قابل دوام باشند. و ما پیشرفتهایی را شناسایی کردیم که باید در طول فرآیند تبدیل اتفاق بیفتد تا آن اتفاق بیفتد."

تصور روند تولید در مقیاس

با توجه به تجزیه و تحلیل زیست توده و سنتز سوخت که در JBEI توسعه یافته است ، هزینه تئوریک سوخت زیستی جت در سالهای اخیر به طور پیوسته کاهش یافته و در حال حاضر به ازای هر گالن 16 دلار کم است ، در حالی که در هنگام تأسیس JBEI 300 هزار دلار در هر گالن است. نویسنده و همکار JBEI بعد از دکترا Nawa Baral. هزینه سوخت جت استاندارد در هر گالن حدود 2.50 دلار است.

برای بررسی چگونگی سوخت سوخت جت می تواند از شکاف قیمت باقی مانده عبور کند ، تیم تحقیق از شبیه سازی های پیچیده رایانه ای استفاده کردند که از فناوری لازم و هزینه های بعدی مسیرهای تولید کامل و مقیاس پذیر در سطوح مختلف راندمان و با طیف وسیعی از زیست توده و ورودی های شیمیایی مدل سازی کردند . نویسندگان در کل پنج مسیر تولید مختلف را به چهار مولکول سوخت مجزا شبیه سازی کرده اند.

نتایج نشان داد که اگر تولید کنندگان قادر به تبدیل لیگنین باقی مانده به یک ماده شیمیایی با ارزش باشند - چیزی که محققان JBEI در حال حاضر به سمت آن کار می کنند- واقعاً هر 5 مسیر می توانند محصولات سوختی را با قیمت اصلی 2.50 دلار در هر گالن ایجاد کنند. سوختهای زیستی. اگر شرکتهای هواپیمایی حتی یک اعتبار مالی متوسط برای کاهش تولید گازهای گلخانه ای نیز داشته باشند ، می توان قیمت خالص گالن سوخت زیستی را کاهش داد.

پس از برخی تحقیقات صنعت ، این تیم همچنین دریافت که خطوط هوایی ممکن است مایل به پرداخت حق بیمه به همان اندازه پنجاه سنت در هر گالن باشند زیرا هر چهار سوخت سوخت زیستی بیشتر از هر واحد واحد انرژی بیشتری را تحویل می دهند ، به این معنی که یک هواپیما می تواند با مخزن به همان اندازه پرواز کند. .

بلیک سیمونز ، نویسنده و مدیر ارشد علوم و فناوری در JBEI گفت: "توسعه ترکیبات گیاهی که دارای مزیت عملکرد نسبت به همتایان مبتنی بر نفتی هستند ، عامل مهمی در تعیین میزان زنده ماندن در بازار آنها است."

با این حال ، همانطور که این یافته ها امیدوار کننده هستند ، دستیابی به فناوری تولید سوخت های زیستی به بازده استاندارد طلا که در این شبیه سازی ها فرض شده است ، پیشرفت های بیشتری را می طلبد.

اسوان خاطرنشان كرد: "واضح است كه براي رسيدن به اين سوختها به قابليت تجاري ، همه نياز به دستي روي عرشه داريم." "اما این تجزیه و تحلیل اهمیت مراکز تحقیقاتی یکپارچه و یکپارچه مانند JBEI را برجسته می کند ، زیرا هیچ گروهی که به تنهایی در یک مرحله از فرآیند کار می کند ، نمی تواند این امر را انجام دهد."

https://bit.ly/2XY2CTa

نظرات این مطلب

تعداد صفحات : -1

درباره ما
موضوعات
لینک دوستان
آمار سایت
  • کل مطالب : 43
  • کل نظرات : 0
  • افراد آنلاین : 1
  • تعداد اعضا : 0
  • بازدید امروز : 11
  • بازدید کننده امروز : 1
  • باردید دیروز : 0
  • بازدید کننده دیروز : 0
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 0
  • بازدید هفته : 12
  • بازدید ماه : 16
  • بازدید سال : 25
  • بازدید کلی : 15757
  • <
    پیوندهای روزانه
    آرشیو
    اطلاعات کاربری
    نام کاربری :
    رمز عبور :
  • فراموشی رمز عبور؟
  • خبر نامه


    معرفی وبلاگ به یک دوست


    ایمیل شما :

    ایمیل دوست شما :



    کدهای اختصاصی