Le difficoltà nascoste di produzione di biocarburanti

Agosto 8, 2014 | By | Rispondi Di Più

bio 1 carburante Durante il semestre di primavera 2014 a Haverford College, gli studenti in Chimica 112 laboratorio effettuate biodiesel sotto la guida del professor Kelly Matz. Il compito è stato progettato per esplorare il come biocarburante è prodotto e come i biocarburanti potrebbero alleviare le pressioni del riscaldamento globale, emissioni di gas a effetto serra, l'aumento dei costi del carburante e la dipendenza dal petrolio straniero.

Con la possibilità che le fonti di combustibili fossili potrebbero essere esaurite entro i prossimi quindici anni, il problema di trovare fonti energetiche alternative è venuta alla ribalta. Biofuel è una promettente alternativa ai combustibili fossili tradizionali, ma non è ancora comunemente prodotto in serie. Nell'esaminare gli svantaggi di fare affidamento su biocarburanti, come quelli derivati ​​di mais, fondi di caffè, canna da zucchero o di alghe, è importante considerare le questioni che circondano la produzione del combustibile. Come si afferma in uno studio dal National Institutes of Health, al fine di biocarburanti da utilizzare su larga scala, la tecnologia dei biocarburanti deve superare una serie di ostacoli. Biofuel deve non solo essere economicamente competitivi e presentare vantaggi ambientali evidenti, ma deve essere facile da produrre su larga scala. Questo semestre passato a Haverford College, nel mio corso di chimica matricola, ho imparato che la produzione di biodiesel è un processo complicato e che le soluzioni anche apparentemente "perfetti" a qualsiasi questione sono più complessi di quanto non appaiano.

Una questione importante per la produzione di biodiesel è l'ottenimento di un rifornimento costante di olio o altro materiale organico che può essere utilizzato per produrre il biodiesel. Il mio laboratorio usato olio da cucina usato in precedenza donato dai ristoranti locali. Eppure, per i biocarburanti per essere fabbricato su una scala più grande di un laboratorio di chimica all'università, la produzione potrebbe mai fare affidamento esclusivamente su olio usato donato generosamente da parte delle imprese. Su larga scala la produzione di biocarburanti dovrebbe contare su colture che erano state coltivate concertata. L'impatto ambientale di una massiccia coltivazione di colture per la produzione di biodiesel non è stato ampiamente studiato. E 'stato ipotizzato che la produzione su larga scala di colture per l'uso di biocarburanti potrebbe portare a tensioni significative forniture alimentari, impoverimento estremo del suolo e la deforestazione in eccesso. Uno studio condotto dalla Princeton University indica che la compensazione terra incontaminata, al fine di coltivare biocarburanti può rilasciare grandi quantità di carbonio nell'atmosfera.

Variazioni naturali nella proprietà, la composizione e la consistenza dei più materia organica può presentare un ostacolo formidabile nella sintesi di biocarburanti. Nel mio laboratorio di chimica, l'olio che inizialmente ho iniziato con stato non uniforme e persino conteneva pezzi di materia organica non identificabile. Il processo di filtrare l'olio da cucina è stata una sfida, anche su scala minuscola (Ho filtrato solo una tazza di olio). Filtrazione di materia organica è una sfida in qualsiasi ambiente di produzione. Come il mio sistema di filtrazione è diventato ripetutamente intasato e l'olio raffreddato troppo rapidamente, in modo che è diventato inadeguato viscoso, ho subito cominciato a mettere in discussione la fattibilità di filtrazione larga scala. Dopo un tentativo estenuante per filtrare l'olio, mi ha lasciato con una spessa sostanza olio disomogeneo che non promette nulla di buono per un prodotto puro o efficace biodiesel.

Un altro problema per la produzione di biocarburanti è la pulizia del processo. Un sottoprodotto della produzione di biocarburanti è glicerolo grezzo. Come ho imparato di prima mano, se il glicerolo non è completamente rimosso da biocarburanti, sapone si formano nel prodotto e il biocarburante sarà significativamente meno efficace. Eppure, anche se il sottoprodotto glicerolo viene completamente rimosso dal biocarburante, il problema di come smaltire il glicerolo rimane. Recentemente, i prodotti glicerolo greggio sono stati assunti per la produzione di alcune sostanze chimiche e come ingrediente nei mangimi animali. Gli Stati Uniti Dipartimento di Qualità Ambientale Laboratorio di Agricultural Research Service di Agricoltura in Beltsville, nel Maryland, ha stabilito che il glicerolo da produzione di biodiesel può essere utilizzato anche come ingrediente in prodotti di imballaggio biodegradabili.

bio-carburanteDopo biocarburanti è stato prodotto, più problemi restano da risolvere. Combustibile biologico non può essere utilizzato nella maggior parte dei motori, per una serie di motivi. Biocarburante è un solvente naturale e se si presenta ad un motore che contiene ogni precedente accumulo di benzina o diesel, sarà sloggiare questi accumuli. Questo si traduce spesso in un motore intasato e vari malfunzionamenti. Un altro problema che circonda l'applicabilità del biocarburante, è che i biocarburanti contiene generalmente un più elevato tenore di etanolo rispetto ai combustibili a base di petrolio fanno (15% rispetto al 8-10%). Il contenuto di etanolo un combustibile influisce notevolmente proprietà chimiche del carburante e, quindi, la sua efficienza. Maggior parte dei motori non possono gestire un carburante che contiene 15% di etanolo. Infatti, l'Environmental Protection Agency ha approvato l'uso di combustibili 15% di etanolo in solo una piccola selezione di veicoli leggeri che sono stati prodotti dopo l'anno 2001.

Come ho approfondito il processo di sintesi del biodiesel, le difficoltà connesse con il processo è diventato schiacciante apparente. Ogni fase del progetto ha presentato nuove domande, difficoltà e dubbi. Inoltre, il mio tentativo di produrre biodiesel è diventato rapidamente disordinato e impreciso, lasciandomi con un prodotto discutibile, un quaderno di laboratorio incrostato in olio e abbigliamento che puzzava come una frittura francese scotto.

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Categoria: IEA attività, Ricerca

Circa l'autore ()

Sono al secondo anno al Bryn Mawr College, laureandosi in Biologia su una pista pre-medica. Sono anche una stagista estivo presso il National Institutes of Health e sono particolarmente interessato a come il impatti ambientali di salute e benessere. Sono interessato alla conservazione delle risorse naturali anche.

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