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Günstigeres Butanol aus Biomasse
Kobalt-Biokraftstoffe , ein Startup mit Sitz in Mountainview, CA, hat eine kostengünstige Methode zur Herstellung von Butanol aus Biomasse entwickelt. Letzte Woche gab das Unternehmen bekannt, dass es 25 Millionen US-Dollar aufgebracht hat, um von einer kleinen Produktion im Labormaßstab zu einer Pilotanlage zu expandieren, die etwa 35.000 Gallonen Kraftstoff pro Jahr produzieren kann.
Unsere Modelle sagen uns, dass es sich um ein sehr kostengünstiges Verfahren handelt, das mit allem auf dem heutigen Markt wettbewerbsfähig sein kann, sagt Pamela Contag, Gründerin und CEO des Unternehmens. Das Verfahren ist billiger, weil es verbesserte Bakterienstämme zum Abbau und zur Fermentation von Biomasse verwendet, sowie eine verbesserte Ausrüstung für das Management der Fermentation und die Reduzierung des Wasser- und Energieverbrauchs, sagt sie.
Butanol könnte dazu beitragen, die Verwendung von Biokraftstoffen zu erhöhen, da es nicht die gleichen Beschränkungen hat wie Ethanol, der primäre in den USA hergestellte Biokraftstoff. Es hat mehr Energie als Ethanol: Eine Gallone Butanol enthält etwa 90 Prozent so viel Energie wie eine Gallone Benzin, während Ethanol nur etwa 70 Prozent so viel Energie hat. Während Ethanol für den Transport spezielle Pipelines benötigt, kann Butanol in unmodifizierten Benzinpipelines transportiert werden. Und Butanol kann Benzin in höheren Prozentsätzen als Ethanol beigemischt werden, ohne dass Modifikationen an den Motoren erforderlich sind.
Cobalt Biofuels schließt sich einer Handvoll anderer Unternehmen an, die Biobutanol entwickeln. Die größte Anstrengung kommt in Form einer Partnerschaft zwischen DuPont und BP : Die Unternehmen planen, bis 2010 kommerzielle Mengen von Butanol aus Zuckerrüben zu verkaufen. Andere Unternehmen, die Biobutanol entwickeln, sind Gevo , ein Startup mit Sitz in Englewood, CO, das die Fortschritte der UCLA kommerzialisiert, und Tetravitae , mit Sitz in Chicago, das die Fortschritte der University of Illinois kommerzialisiert. Trotz ihrer Fortschritte sagt Andy Aden, ein Forscher am National Renewable Energy Laboratory in Golden, CO, dass noch kein Unternehmen bewiesen hat, dass es Butanol billig genug herstellen kann, um auf dem Markt zu konkurrieren.
Cobalt Biofuels nutzt die Bakterien Clostridium um Bestandteile von Pflanzenmaterial, einschließlich Zellulose, Hemizellulose und Stärke, abzubauen und eine Kombination aus Butanol, Aceton und Ethanol herzustellen. Das ist nichts Neues: Clostridium produziert diese Chemikalien auf natürliche Weise und wurde in den frühen 1900er Jahren zur Herstellung von Butanol zur Verwendung in Lösungsmitteln und zur Herstellung von Aceton für Sprengstoffe und andere Produkte verwendet. Neu ist laut Contag, dass eine Kombination aus Kraftstoffpreisen, staatlichen Biokraftstoff-Auflagen und der neuen Technologie des Unternehmens Butanol als Kraftstoff wettbewerbsfähig gemacht hat.
Einer der wichtigsten Fortschritte von Cobalt Biofuels ist eine Technik zur Gentechnik von Stämmen von Clostridium so dass sie ein lumineszierendes Protein produzieren, wann immer sie Butanol produzieren. Wenn das Clostridium glücklich sind und Butanol produzieren, sie produzieren auch Licht, sagt Contag. In Kombination mit Lichtdetektoren kann das Unternehmen neue Bakterienstämme schnell sortieren und ihre Umgebung anpassen, um die Produktion zu steigern. Das Unternehmen hat die Butanolproduktion weiter gesteigert, indem es einen Bioreaktor konstruiert hat, in den Biomasse einströmt, die Bakterien sie verarbeiten und ein Gemisch aus hauptsächlich Butanol und Wasser ausströmt.
Während eine Erhöhung der produzierten Butanolmenge die Kosten senken kann, sind zwei andere Faktoren ebenfalls wichtig: der Energieverbrauch und der Wasserverbrauch. Cobalt Biofuels hat beides um 75 Prozent reduziert. Um Energie zu sparen, hat das Unternehmen eine neue Technologie namens Dampfkompressionsdestillation zur Trennung von Butanol und Wasser lizenziert. Die Druckerhöhung beim Destillationsprozess, zusammen mit der Verwendung eines effektiven Wärmetauschers, der die Abwärme reduziert, senkt den Energieverbrauch. Um den Wasserverbrauch zu reduzieren, hat sich das Unternehmen proprietären Wasserreinigungs- und Recyclingsystemen zugewandt.
Schließlich plant das Unternehmen, Butanol aus Abfällen aus der Papierherstellung und Zuckerraffination sowie anderen Quellen herzustellen und es dann als Kraftstoffzusatz zur Reduzierung der Kohlenmonoxidemissionen zu verkaufen. Da Cobalt Biofuels die Produktion ausweitet, plant das Unternehmen, das Butanol als Ersatz für Benzin zu verkaufen.