前沿科技之天然氣制備廉價(jià)生物燃料

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在某些方面，這個(gè)工藝類(lèi)似煉油用的工藝。維棱特公司證明，可以用它生產(chǎn)汽油、柴油和噴氣燃料，公司日產(chǎn)100升的汽油試點(diǎn)工廠(chǎng)在生產(chǎn)燃料，這些燃料可用于一級(jí)方程式賽車(chē)（Formula 1）。

就像許多其他生物燃料公司一樣，維棱特公司的第一種大批量產(chǎn)品可能完全不是燃料。公司最近宣布了一項(xiàng)開(kāi)發(fā)協(xié)議，要與可口可樂(lè)生產(chǎn)一種化學(xué)品，用于制造塑料飲料瓶，而且希望為此在2015年建設(shè)一所工廠(chǎng)。

# F$ o8 Q, N  W& n. e  d 這家公司的技術(shù)解決了一個(gè)大的挑戰(zhàn)，可制備先進(jìn)的生物燃料。這就是制備碳?xì)淙剂希捎貌輹r(shí)，需要分解長(zhǎng)長(zhǎng)的纖維素分子，這些分子構(gòu)成大部分原料。分解這些生物質(zhì)是昂貴的，通常需要采用酶，會(huì)產(chǎn)生糖，或者是采用高溫和高壓，使它變成一氧化碳和氫氣。維棱特公司的工藝只產(chǎn)生中等大小的分子，稱(chēng)為低聚物（oligomers），需要較少的加工。其核心技術(shù)是一種方法，可以把這些低聚物轉(zhuǎn)化為燃料。
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制備碳?xì)浠衔锊捎蒙镔|(zhì)，需要先去除氧氣。維棱特公司也開(kāi)發(fā)了無(wú)機(jī)催化劑，可以去除大部分氧氣，就從它產(chǎn)生的分子中去除。然后，運(yùn)用一系列化學(xué)反應(yīng)，去除剩余的氧氣，重新組合分子，使具備需要的屬性，以制備汽油等燃料，或制備化學(xué)品，再制成塑料瓶。

4 A. F9 J1 R5 K/ v- v2 i 關(guān)鍵的問(wèn)題是，制備碳?xì)浠衔铮捎貌莺推渌w維素原料，就是它們沒(méi)有相同的氫碳原子比例，不同于石油制成的燃料和化學(xué)品；它們有太多的碳。要使比例恰當(dāng)，你可以去掉多余的碳，或添加氫，這要采用外部原料，如天然氣。決定哪種方法更明智，就歸結(jié)到經(jīng)濟(jì)學(xué)。這些天來(lái)，天然氣價(jià)格便宜，蘭迪 科特賴(lài)特（Randy Cortright）說(shuō)，他是維棱特公司創(chuàng)始人和首席技術(shù)官，所以，更便宜的是使用天然氣，而且要利用生物質(zhì)的全部碳原子，制備燃料。
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補(bǔ)充生物質(zhì)采用氫，氫來(lái)自天然氣，這也意味著需要較少的土地，就可生產(chǎn)生物燃料。但它有一個(gè)缺點(diǎn)，會(huì)釋放二氧化碳。然而，科特賴(lài)特說(shuō)，使用較少土地的環(huán)境效益，可抵消這些排放。
這家公司仍需要幾年時(shí)間，才可進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。剩下的一個(gè)技術(shù)障礙，就是公司所用催化劑的耐久性。使用生物質(zhì)催化劑是特別困難的，因?yàn)榱蚝推渌廴疚镌谏镔|(zhì)中會(huì)毒化催化劑，所以它們必須更換，而且要相對(duì)頻繁。“催化劑的壽命始終是重要的。它能用多久，你如何維持？這都必須解決，”蘇珊 瓊斯（Susanne Jones）說(shuō)，他是太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Pacific Northwest National Laboratory）的高級(jí)研究工程師。
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; a2 q0 e1 A+ A7 u7 s8 Q 科特賴(lài)特說(shuō)，維棱特公司正在開(kāi)發(fā)催化劑，這些催化劑更兼容雜質(zhì)，在生物質(zhì)中以及純化步驟中都是這樣。他說(shuō)，總體而言，這項(xiàng)工藝現(xiàn)在“差不多可競(jìng)爭(zhēng)過(guò)原油，”假設(shè)生物質(zhì)價(jià)格合理的話(huà)。