Baktériumok a hadseregben
Az első kísérletek a nagy energiájú JP-10 üzemanyag cseréjére, amelyet különösen az amerikai Tomahawksban használnak, öt évvel ezelőtt a Georgia Institute of Technology-ban és a Joint Bioenergy Institute-ban hajtottak végre. Valójában Stephen Sarria végzett diplomamunkája Pamela Peralta-Yahya docens felügyelete alatt. A JP-10 a magas költségek miatt került a tudósok figyelmébe: most csúcs üzemanyag, 27 dollárért 3,75 literért. Ezt az árat a tüzelőanyag nagy energiasűrűsége indokolja, mivel a vegyészek azt mondják: "feszült ciklikus rendszerekkel rendelkező szénhidrogének". Az üzemanyag a HEDF (nagy energiasűrűségű tüzelőanyagok) elit osztályba vagy a nagy fajlagos energiájú üzemanyagba tartozik, amely jelenleg csak katonai fogyasztók számára elérhető költséggel. A JP-10 elégetése motorokban 20-30% -kal több energiát eredményez, mint a hagyományos 98. benzin használata. A kémiai részleteket leszámítva az ilyen üzemanyag egyik "zsetonja" a pinénmolekulák, amelyeket - mint kiderült - tűlevelűek termelnek. Sőt, a fenyő még mindig fenyőtű szagú - nélküle egy igazi karácsonyfa ügyes hamisítványgá válna.
Ahhoz, hogy az amerikai hadsereget a JP-10 rakéta alkotóelemeként műfenyővel kielégítsék, Észak-Amerika összes erdője nem lenne elég. A Tomahawk önmagában körülbelül 460 kilogramm üzemanyagot tartalmaz. Ezért a fejlesztők úgy döntöttek, hogy igénybe veszik a baktériumok szolgáltatásait. Ennek érdekében a pinene közönséges glükózból való szintéziséért felelős gént juttatták a mikroorganizmusba (klasszikus bél Escherichia coli). Nem maradt más, mint a "termés" összegyűjtése bakteriális anyagcseretermékek formájában (hozam körülbelül 36 mg / l), katalitikus feldolgozása és a Tomahawk tartályok feltöltése. Pamela Peralta-Yahya összefoglalta a vizsgálat eredményeit:
„Fenntartható előfutárát állítottuk elő a nagy energiasűrűségű üzemanyagnak, amely ugyanúgy néz ki, mint a jelenleg kőolajból előállított, és használható a meglévő sugárhajtóművekben.”
Ez a technológia azonban még nem talált gyakorlati megvalósításra, nagyrészt a módosított baktériumok alacsony termelékenysége miatt.
A JP-10 elérhetőségének problémája nemcsak katonai ügyekben fontos. Ha egy ilyen nagy energiájú tüzelőanyag olcsó analógját lehetett beszerezni, akkor azt a polgári bélések tartályaiba is lehet önteni. Ez pedig komolyan csökkentené a fedélzeten szállított üzemanyag mennyiségét vagy a repülési tartományt az összes ebből következő gazdasági bónusszal együtt. A katonai szuperüzemanyagok átlagosan 11% -kal hatékonyabbak, mint a polgári szállításban használt legjobb légi kerozin. A Pentagon sem idegenkedik attól, hogy a JP-8-at a JP-10 szintetikus és olcsó analógjával helyettesíti, például a stratégiai B-52-el. Az amerikaiak már megpróbáltak módosított üzemanyag -összetételeket készíteni. A Syntroleum Corporation tizenöt évvel ezelőtt létrehozta a JP-8 üzemanyag és az FT üzemanyag szénből szintetizált keverékét, amelyet még a B-52-es bombázón is teszteltek. Kicsit később ezt tesztelték az F18A Super Hornets -en is. Ez az olajforrások magas árainak korszakában volt, és a folyékony tüzelőanyag szénből történő előállítása valahogy indokolt volt. Idővel a palaolaj megjelent az Egyesült Államokban, a "fekete arany" ára zuhanni kezdett, és az üzemanyag -kompozíciókkal végzett kísérletek egy időre leálltak. Mindez ismét azt bizonyítja, hogy semmilyen környezeti probléma nem az amerikai katonai repülés és rakétagyártásban bekövetkező "szintetikus forradalom" oka - mindent egy banális gazdaság magyaráz.
A Tomahawks bioüzemanyagot igényel
Jelenleg mintegy 4000 Tomahawk taktikai rakéta van az Egyesült Államokban. Ez elég nagy szám ahhoz, hogy elkezdhessük a JP-10 szintetikus analógjának kifejlesztését. Sőt, a Dalian Kémiai Fizikai Intézet (Kína) tavaly eredményeket ért el a lignocellulóz biomasszából származó mesterséges szuperüzemanyagokkal kapcsolatban. Ez messze nem a legritkább bioüzemanyag -alapanyag - a bioetanolt már régóta gyártják belőle a világon. A kínaiak furfurilalkohol használatán alapuló eljárást dolgoztak ki, amely lehetővé teszi a JP-10 meglehetősen olcsó analógjainak beszerzését. Az adatok szerint most egy tonna ilyen üzemanyag körülbelül 7 ezer dollárba kerül, és a kínai technológiák szerint az árat 5, 6 ezerre kell csökkenteni. Hivatalosan a tudósok kizárólag a fejlesztés polgári felhasználását vallják, de természetesen a kínai katonai repülőgépek és taktikai rakéták a bio -JP -10 egyik fogyasztójává válnak.
Cameron Moore és Andrew Sutton, az Egyesült Államok Los Alamos Nemzeti Laboratóriumának kutatói idén áprilisban szabadalmaztattak egy kicsit más módszert a bioüzemanyagok előállítására. A projekt partnere 2017 óta a Gevo, amely a fejlesztéseket reméli a civil szektorban. Mint tudják, a kukorica hagyományosan a vezető termény az Egyesült Államokban. Évente több mint 20 millió hektár területet vetnek ezzel a növénysel. A kukorica az amerikaiaknak nemcsak konzerv a szupermarketben és az állati takarmányban, hanem a bioetanol is, amelyet a benzinkutakban a benzin legfeljebb 50% -ának hígítására használnak. Moore és Sutton, az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának munkatársai, létrehoztak egy JP-10 termelési ciklust a kukoricahulladékból. Ezenkívül először a kukoricából nyerik a bioetanolt, és csak ezután szintetizálják a maradék korpából a szuperüzemanyagot, és a késztermék hozama akár 65%. Ez jelentősen csökkenti az új bioüzemanyagok költségeit, és nem jár rendkívül veszélyes reagensekkel és hulladékokkal.
Az első becslések szerint a kukorica üzemanyag teljes költsége a Tomahawks esetében 50%-kal csökken, ami valóban forradalmasíthatja az üzemanyagipart. Vannak más optimistább számítások is: egy liter bio-JP-10 ára körülbelül 11 dollárba kerül a mai 27 helyett. A polgári fuvarozók remélik, hogy amikor a katonaság kidolgozza a szuperüzemanyagok előállítására szolgáló technológiákat, a repülőtereken lévő tankolókat is új magas energia kerozin. Ez nagyon hasznos lesz a világjárvány utáni világban, amikor az emberek félni fognak a távolsági utazástól: ebben az esetben az alacsony jegyárak segíthetnek. Van információ az új JP-10 alapú üzemanyag-összetételek teszthasználatáról az Egyesült Államokból Ausztráliába tartó légi útvonalakon. A kukorica területének bővítése az Egyesült Államokban szintén a gazdaság fejlődésének egyik ösztönzője lesz. Az amerikaiak remélik, hogy a Sutton-Moore vegyi ciklus tömeggyártásba történő bevezetésével sok új munkahely jelenik meg a mezőgazdaságban. Figyelembe véve a bioetanol -gyártási hulladék alapanyagként történő felhasználását, az ezt az üzemanyagot gyártó vállalatok személyzete is bővülni fog. Körülbelül vannak pluszok. A legfontosabb dolog természetesen Los Alamosban az államnak a kőolajtermékek külső ellátásától való függőségének csökkentése. És persze ez az egész kémiai-technológiai történet nagyon tetszik a Greenpeace aktivistáinak, bár ezt még nem ismerték be.
Az új bio-JP-10 technológia megjelenésének nyilvánvaló pozitív aspektusai között számos hátrány van. Először is, a Pentagon taktikai rakéták harci felhasználásának költségeinek természetes csökkenése az amerikai agresszió újabb kiváltó tényezőjévé válik. Másodszor, amint az üzletemberek úgy érzik, hogy a Sutton-Moore ciklus valóban gazdaságilag jövedelmező, a mezőgazdasági terület nagy részét kukoricával fogják beültetni. Ez az ipari termés részben kiszoríthatja a többit: búzát, szójababot, stb. Állandó kereslet mellett a kínálati korlátok növelik a termékek költségeit és csökkentik azok elérhetőségét az emberek számára. Ezt egyébként már számos olyan országban megfigyelték, amelyek aktívan használják a megújuló energiaforrásokat, például a bioszoláris olajat és a bioetanolt. És végül, harmadszor, a kukorica hozamának növelése érdekében nyilvánvalóan nem lesz elegendő egyszerűen kiterjeszteni a híres "Monsanta" területét és genetikailag módosított vetőmagjait. Eljön az ideje a féktelenségnek a kémiai műtrágyákkal, és itt a hírhedt "Greenspace" -nek sok kérdése lesz.
