生物丁醇(生物丁醇)
生物丁醇是与生物乙醇相似的生物燃料。和乙醇相比,生物丁醇在燃料性能和经济性方面具有明显的优势。因此,实现生物丁醇商业化的关键是提高原料加工成丁醇的转化率,加快转化过程。
正文
生物丁醇是与生物乙醇相似的生物燃料。其原料和生产工艺与生物乙醇相似,但生物丁醇的蒸汽压力低,与汽油混合时对杂质水的宽容度大,而且腐蚀性较小,与现有的生物燃料相比,能够与汽油达到更高的混合比(混合燃料中可混入20%的丁醇),而无需对车辆进行改造。丁醇还是一种高能量生物燃料,与传统燃料相比,每加仑可支持汽车多走10%的路程,与乙醇相比,可多走30%的路程。
作为一种以生物为原料生产的可再生能源,生物乙醇已广为人们所熟知。随着生物化工技术的不断发展,目前,一种新生代生物能源――生物丁醇正在进入人们的视野。
2008年2月中旬,在德国汉堡举行的生物燃料研讨会上,美国杜邦公司和英国石油公司联合宣布,经过12个月的测试,生物丁醇已被证明具有优越的性能,比乙醇有着更好的应用前景。杜邦公司此前宣布,已经开发出生产丁醇-1、丁醇-2和丁醇异构体所需的生物催化剂。杜邦和英国石油公司是于2006年开始联合进行生物丁醇的开发、生产和销售的,目的是为了满足世界不断增长的可再生运输燃料的需求。
和乙醇相比,生物丁醇在燃料性能和经济性方面具有明显的优势。首先,丁醇与汽油的配伍性更好,能够与汽油达到更高的混合比。在不对汽车发动机进行改造的情况下,乙醇与汽油混合比的极限为10%,而汽油中允许调入的丁醇可以达到20%。其次,丁醇具有较高的能量密度。丁醇分子结构中含有的碳原子数比乙醇多,单位体积能储存更多的能量。测试表明,丁醇能量密度接近汽油,而乙醇的能量密度比汽油低35%。再次,丁醇的蒸汽压力低,能通过管道流动,并且在与汽油混合时对水作为杂质的宽容度大,这使其比乙醇更适合在现有的汽油供应和分销系统中应用。
丁醇可采用与乙醇相似的发酵流程制取。不过,与乙醇相比,丁醇生产的成本要高得多,也就是说,生产丁醇需用较大的蒸发、加热、冷却等设施,投资费用较高。因此,实现生物丁醇商业化的关键是提高原料加工成丁醇的转化率,加快转化过程。这取决于高效生物催化剂的开发和生产工艺设计的优化。
同乙醇一样,生物丁醇传统生产方法也会消耗大量农产品,为此,科学家正在研究利用多种生物基废料生产丁醇的新技术,解决与人争粮的问题。专家表示,以非粮作物为原材料生产生物丁醇是未来发展的方向,将来能源行业可望使用作物纤维素,如谷物秸秆来生产生物丁醇。
目前,生物丁醇产业还处于初级阶段。近年来,由于石油价格不断攀升,不少有战略眼光的企业参与了生物丁醇的研究。