Запатентованный процесс превращения этанола, полученного из возобновляемых или промышленных отработанных газов, в реактивное или дизельное топливо начинает крупномасштабное развертывание в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США с помощью партнеров из Университета штата Орегон и экспертов по переработке углерода из LanzaTech. Энергосберегающие топливные установки работают на двух ключевых технологиях.
Одностадийное химическое преобразование упрощает то, что в настоящее время является многоступенчатым процессом. Новый запатентованный PNNL катализатор превращает биотопливо (этанол) непосредственно в универсальный "платформенный" химикат, называемый н-бутеном. Конструкция микроканального реактора дополнительно снижает затраты, обеспечивая при этом масштабируемую модульную систему обработки.
Новый процесс обеспечит более эффективный способ превращения возобновляемого этанола полученного из отходов в полезные химические вещества. В настоящее время н-бутен производится из ископаемого сырья с использованием энергоемкого крекинга (или разрушения) больших молекул. Новая технология снижает выбросы диоксида углерода за счет использования возобновляемого или переработанного углеродного сырья. Используя устойчиво полученный н-бутен в качестве отправной точки, существующие процессы могут дополнительно очищать химикат для множества коммерческих применений, включая дизельное и реактивное топливо, а также промышленные смазочные материалы.
Стремясь к коммерциализации, PNNL сотрудничает с учеными из Университета штата Орегон, чтобы интегрировать запатентованный процесс химического преобразования в микроканальные реакторы, построенные с использованием недавно разработанной технологии 3D-печати. 3D-печать, также называемая аддитивным производством, позволяет исследовательской группе создавать гофрированные соты из мини-реакторов, которые значительно увеличивают эффективное отношение площади поверхности к объему, доступное для реакции.
Технология микроканалов позволит строить биореакторы коммерческого масштаба рядом с сельскохозяйственными центрами, где производится большая часть биомассы. Одним из самых больших препятствий для использования биомассы в качестве топлива является необходимость транспортировки ее на большие расстояния к крупным централизованным производственным предприятиям.
Четвертая часть испытательного реактора промышленного масштаба будет изготовлена методом 3D-печати с использованием методов, разработанных в сотрудничестве с OSU, и будет эксплуатироваться в кампусе PNNL в Ричленде, Вашингтон.
После того, как испытательный реактор будет завершен, коммерческий партнер PNNL, компания LanzaTech, поставит этанол для подачи в процесс. Запатентованный компанией LanzaTech процесс превращает богатые углеродом отходы и остатки, производимые в таких отраслях, как производство стали, нефтепереработка и химическое производство, а также газы, образующиеся при газификации лесных и сельскохозяйственных отходов и городских отходов, в этанол.
Испытательный реактор будет потреблять этанол, эквивалентный половине сухой тонны биомассы в день. LanzaTech уже расширила масштабы первого поколения технологии PNNL для производства реактивного топлива из этанола и создала новую компанию, LanzaJet Alcohol-to-Jet. Текущий проект представляет собой следующий шаг в оптимизации этого процесса при обеспечении дополнительных потоков продуктов из н-бутена.
