Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
АҚШ негізінен биодизель мен этанол отын өндіреді, онда жүгері негізгі шикізат ретінде қолданылады. АҚШ - әлемдегі ең ірі этанол өндіруші, тек 2017 жылы 16 миллиард галлонға жуық этанол өндірді. АҚШ-та Бразилиямен бірге барлық этанол өндірісінің 85 пайызы өндіріледі, оның жалпы әлемдік өндірісі 27 миллиард 500 миллион галлонға жетеді. Биодизель майлы дақылдар өндіретін мемлекеттердің көпшілігінде сатылады. 2005 жылы ол дизельге қарағанда қымбат болды, бірақ ол әлі де аз мөлшерде өндіріледі (нефть өнімдері мен этанол отынына қарағанда). Биоотын негізінен қазба отынмен араластырылған. Олар сондай-ақ қоспа ретінде қолданылады. Биодизельді ең көп тұтынушы - АҚШ армиясы. Қазіргі кездегі АҚШ-тағы жолдағы жеңіл көліктердің көпшілігі 10% -ға дейін этанол қоспасымен жұмыс істей алады, ал автокөлік өндірушілер әлдеқайда жоғары этанол қоспасымен жұмыс істеуге арналған көліктерді шығарады. АҚШ-та биоэтанол отынға деген сұранысқа 90-жылдардың аяғында бензиндегі оттегі қосылысы метил-третиарлы бутил эфирінің (MTBE) жер асты суларын ластағаны анықталды. Мәселе - биоотын нарығын қазіргі уақытта ең танымал болып отырған ауылшаруашылық мемлекеттерден тыс жерлерде кеңейту. Флекстік отынмен жүретін көліктер осы ауысуда көмекші болады, өйткені олар жүргізушілерге баға мен қол жетімділікке байланысты әртүрлі отын таңдауына мүмкіндік береді. Өсіп келе жатқан этанол мен биодизель өндірісі зауыттарды салу, пайдалану және күтіп ұстау саласында жұмыс орындарын қамтамасыз етеді, көбінесе ауылдық жерлерде. Жаңартылатын отын қауымдастығының мәліметінше, тек 2005 жылы ғана АҚШ-та этанол өндірісі 154 000-ға жуық жұмыс орнын ашып, отбасылардың табысын 5,7 миллиард долларға арттырған. Сонымен қатар жергілікті, мемлекеттік және федералды деңгейдегі салықтық түсімдерге 3,5 миллиард доллар көлемінде үлес қосты. 2010 жылы өнеркәсіпке 6,646 миллиард доллар көлемінде федералды қолдау көрсетілді (мемлекеттік және жергілікті қолдауды есептемегенде). АҚШ-тың 2007-2012 жылдардағы жүгері өніміне қарай, бүкіл АҚШ жүгері өнімін қайта өңдеу 34,4 миллиард галлон этанолды береді, бұл 2012 жылғы мотор отынына деген сұраныстың шамамен 25%-ын құрайды.
The United States produces mainly biodiesel and ethanol fuel, which uses corn as the main feedstock. The US is the world's largest producer of ethanol, having produced nearly 16 billion gallons in 2017 alone. The United States, together with Brazil accounted for 85 percent of all ethanol production, with total world production of 27.05 billion gallons. Biodiesel is commercially available in most oilseed producing states. as of 2005, it was somewhat more expensive than fossil diesel, though it is still commonly produced in relatively small quantities (in comparison to petroleum products and ethanol fuel). Biofuels are mainly used mixed with fossil fuels. They are also used as additives. The largest biodiesel consumer is the U. S. Army. Most light vehicles on the road today in the US can run on blends of up to 10% ethanol, and motor vehicle manufacturers already produce vehicles designed to run on much higher ethanol blends. The demand for bioethanol fuel in the United States was stimulated by the discovery in the late 90s that methyl tertiary butyl ether (MTBE), an oxygenate additive in gasoline, was contaminating groundwater. The challenge is to expand the market for biofuels beyond the farm states where they have been most popular to date. Flex fuel vehicles are assisting in this transition because they allow drivers to choose different fuels based on price and availability. The growing ethanol and biodiesel industries are providing jobs in plant construction, operations, and maintenance, mostly in rural communities. According to the Renewable Fuels Association, the ethanol industry created almost 154,000 U. S. jobs in 2005 alone, boosting household income by $5.7 billion. It also contributed about $3.5 billion in tax revenues at the local, state, and federal levels. On the other hand, in 2010, the industry received $6.646 billion in federal support (not counting state and local support). Based upon average U. S. corn yields for the years 2007 through 2012, conversion of the entire US corn crop would yield 34.4 billion gallons of ethanol which is approximately 25% of 2012 finished motor fuel demand.
Тарих
АҚШ-та 20 ғасырдың басында биоотын пайдаланылды. Мысалы, Ford T модельдері этанол отынымен жұмыс істеді. Содан кейін биоотынға деген қызығушылық бірінші және екінші мұнай дағдарысына дейін (1973 және 1979) төмендеді. Энергетика департаменті Ұлттық жаңартылатын энергия зертханасын 1974 жылы құрды және 1977 жылы жұмыс істей бастады. NREL биоотын туралы мақалалар жариялайды. Конгресс сондай-ақ 1994 жылы энергия саясаты туралы заңға және 2005 жылы жаңартылатын отынды дамыту туралы жаңа заңға дауыс берді. Конгресс 2005 жылғы Энергия саясаты туралы заңға сәйкес тұрақтыларды құрды, бұл біздің елдегі автокөліктерге отын жеткізуге жаңартылатын отын араластыруды ынталандыруға бағытталған. Конгресс 2007 жылғы Энергиялық тәуелсіздік және қауіпсіздік туралы заңға сәйкес жаңартылатын отын бағдарламасын толық жаңартылатын отын үшін, сондай-ақ биомассаға негізделген дизель, биоотын және озық биоотынның тұрақты жаңартылатын отын топтары үшін арнайы жылдық көлем стандарттарын қамтуға қолдау көрсетті. Қайта бағаланған заңдық талаптарға сондай-ақ жаңартылатын отын мен оларды өндіруге пайдаланылатын шикізат үшін жаңа критерийлер, соның ішінде өмірлік цикл бойынша парниктік газдар шығарындыларының шегі енгізілген.
The United States used biofuel in the beginning of the 20th century. For example, models of Ford T ran with ethanol fuel. Then the interest in biofuels declined until the first and second oil crisis (1973 and 1979). The Department of Energy established the National Renewable Energy Laboratory in 1974 and started to work in 1977. The NREL publish papers on biofuels. Congress also voted the Energy Policy Act in 1994 and a newer in 2005 to promote renewable fuels. Congress established regulars under the Energy Policy Act of 2005 intended to encourage the mixing of renewable fuels into our nation's motor vehicle fuel supply. Congress supported the renewable fuels program under the Energy Independence and Security Act of 2007 to contain particular annual volume standards for complete renewable fuel and also for the fixed renewable fuel groups of biomass based diesel, biofuel, and advanced biofuel. The reassessed statutory requirements also incorporate new criteria for both renewable fuels and for the feedstocks used to produce them, including lifecycle greenhouse gas emission thresholds.
Аз этанолды қоспалар
Қазіргі уақытта АҚШ-тағы жолдағы көптеген көліктер 10% -ға дейін этанол (E10) қоспасымен жұмыс істей алады, ал автокөлік өндірушілер әлдеқайда жоғары этанол қоспасымен жұмыс істеуге арналған көліктерді шығарады. E10 тек 10 штатта міндетті болса да, АҚШ-тағы этанол қоспалары басқа штаттарда ерікті түрде немесе төмен пайыздық мөлшерде MTBE орнына (бензинді оттегімен қамтамасыз етуге пайдаланылады) ешқандай таңбалаусыз беріледі, бұл E қоспаларын АҚШ-тың газбен жабдықтаудың үштен екісінде жасайды.
Most cars on the road today in the U. S. can run on blends of up to 10% ethanol (E10), and motor vehicle manufacturers already produce vehicles designed to run on much higher ethanol blends. Though E10 is mandatory only in 10 states, ethanol blends in the US are available in other states as optional or added on lower percentages as a substitute to MTBE (used to oxygenate gasoline) without any labeling, making E blends present in two thirds of the US gas supply.
Флекс-отынмен жұмыс істейтін көліктер
Ford, DaimlerChrysler және GM "жиіл отын" машиналарын, жүк көліктерін және бензин мен этанол қоспаларын пайдалана алатын, таза бензиннен 85% этанолға дейін (E85) дейін болатын шағын фургондарды сататын автомобиль компанияларының қатарында. 2008 жылдың ортасына дейін АҚШ-тың жолдарында шамамен жеті миллион E85 үйлесімді көліктер болды. Алайда 2005 жылғы сауалнамада америкалық флекс-отынмен жұмыс істейтін автокөлік иелерінің 68% өздерінің E85 флексі бар екенін білмейтіндігі анықталды. 2006 жылдан бастап АҚШ-тағы көптеген жаңа FFV модельдерінде E85 мүмкіндіктерін жүргізушілерге еске түсіру үшін ашық сары газ қалпағы бар, ал GM сонымен қатар "Flexfuel / E85 Ethanol" мәтіні бар таңбаларды E85 FFV ретінде анық белгілеу үшін қолданады. E85 флекстік көліктерінің сатылуына немесе E85-пен жанармай құюға кедергі келтіретін негізгі шектеу - E85-ті халыққа сату үшін шектеулі инфрақұрылым, өйткені 2008 жылдың қазанында бүкіл АҚШ-та E85-ті халыққа сататын 1802 бензин құю станциялары болды, олардың көпшілігі жүгері белдеуіндегі штаттарда болды, бұған қоса, 357 станциясы бар Миннесота басқа штаттардан көп, содан кейін Иллинойс 189-мен, Висконсин 118-мен, Миссури 112-мен. Е85-тің жұртшылыққа қолжетімді емес жеті штаты бар: Аляска, Гавайи, Мэн, Нью-Гэмпшир, Нью-Джерси, Род-Айленд және Вермонт. Chrysler, General Motors және Ford 2012 жылы, егер жеткілікті жанармай инфрақұрылымы дамыса, олардың барлық көлік желісінің 50 пайызын икемді отын ретінде өндіруге уәде берді. Энергия саясатына қатысты, президент-сайланушы Барак Обама сайлау науқаны кезінде мұнай тұтынуды едәуір азайтуға уәде берді, оның ішінде басқалар арасында 2013 жылдың соңына дейін барлық жаңа көліктерге FFV мүмкіндіктерін беруді міндеттейді.
Ford, DaimlerChrysler, and GM are among the automobile companies that sell "flexible fuel" cars, trucks, and minivans that can use gasoline and ethanol blends ranging from pure gasoline up to 85% ethanol (E85). By mid 2008, there were approximately seven million E85 compatible vehicles on U. S. roads. However, a 2005 survey found that 68% of American flex fuel car owners were not aware they owned an E85 flex. Since 2006 many new FFV models in the US feature a bright yellow gas cap to remind drivers of the E85 capabilities, and GM is also using badging with the text "Flexfuel/E85 Ethanol" to clearly mark the car as an E85 FFV. A major restriction hampering sales of E85 flex vehicles or fuelling with E85, is the limited infrastructure available to sell E85 to the public, as by October 2008 there were only 1,802 gasoline filling stations selling E85 to the public in the entire US, with a great concentration of E85 stations in the Corn Belt states, led by Minnesota with 357 stations, more than any other state, followed by Illinois with 189, Wisconsin with 118, and Missouri with 112. Only seven states do not have E85 available to the public, Alaska, Hawaii, Maine, New Hampshire, New Jersey, Rhode Island, and Vermont. Chrysler, General Motors, and Ford have each pledged to manufacture 50 percent of their entire vehicle line as flexible fuel in model year 2012, if enough fueling infrastructure develops. Regarding energy policy, President elect Barack Obama pledged during his electoral campaign to significantly reduce oil consumption, with measures that among others include mandating all new vehicles to have FFV capability by the end of 2013.
Биодизель
GreenHunter Energy, Inc. компаниясы Хьюстондағы (Техас штаты) биодизель өндіру зауытында коммерциялық операцияларды бастады. Бұл өндіріс қуаты оны АҚШ-тағы ең ірі биодизель өңдеу зауыты етеді, бұл Вашингтондағы Imperium Renewables компаниясы салған биодизель өңдеу зауытын едәуір жеңіп шығады. Салыстыру үшін, Ұлттық биодизель кеңесі (NBB) мәліметтері бойынша, 2007 жылы өндіріс шамамен 0,7 млрд. тоннаға дейін төмендеуі мүмкін, бірақ нарықтың нашар жағдайы 2007 жылы АҚШ-тың жалпы биодизель өндіріс қуатына жетті. 2006 жылы Fuel Bio Нью-Джерси штатының Элизабет қаласында АҚШ-тың шығыс жағалауындағы ең ірі биодизель өндіріс зауытын ашты. Fuel Bio компаниясы жылына 500 тонна биодизель өндіре алады.
GreenHunter Energy, Inc. has begun commercial operations at its biodiesel refinery in Houston, Texas, that can produce of biodiesel. That production capacity makes it the largest biodiesel refinery in the United States, barely beating out the biodiesel refinery built by Imperium Renewables in Washington. For comparison, the total U. S. production capacity for biodiesel reached in 2007, although poor market conditions held 2007 production to about , according to the National Biodiesel Board (NBB). In 2006, Fuel Bio Opened the largest biodiesel manufacturing plant on the east coast of the United States in Elizabeth, New Jersey. Fuel Bio's operation is capable of producing a name plate capacity of of biodiesel per year.
Метанол отыны
Метанол алғаш рет ағаш пиролизі арқылы өндірілді, соның нәтижесінде оның ағылшын тіліндегі жалпы атауы ағаш спирті болды. Қазіргі кезде метанолды өндіруде шикізат ретінде метанды (табиғи газдың негізгі құрауышы) пайдаланады. Ол көптеген органикалық материалдарды пиролизден немесе синтетикалық газдан Фишер-Тропш әдісімен өндірілуі мүмкін, сондықтан биометанол деп аталады. Биомассадан сұйыққа синтез газын пайдалану арқылы метанолды өндіру биомассадан метанолды өндіруді 75% -ға дейін тиімділікпен ұсына алады. Бұл жолмен кеңінен өндірілген метанолды отынмен қамтамасыз ету мүмкіндігі бар (жоғарыда Олахқа сілтеме қараңыз) төмен бағамен және қоршаған ортаға пайдалы. Алайда, бұл өндіріс әдістері шағын өндіріске жарамсыз. Еуропа мен АҚШ-та, негізінен Калифорнияда M85 флекс-отын көліктері деп аталатын метанол флекс-отын көліктерімен сәтті сынақ бағдарламалары жүргізілді. Форд 1982 жылы икемді отынмен жүретін көлікті әзірлеуді бастады, ал 1985 және 1992 жылдар аралығында 705 тәжірибелік FFVs Калифорния мен Канадаға жеткізілді, соның ішінде 1,6 литрлік Ford Escort, 3,0 литрлік Taurus және 5,0 литрлік LTD Crown Victoria. Бұл көліктер бензинмен немесе метанолмен жұмыс істей алады. АҚШ-тың автоөнеркәсіпін өндірісті бастауға ынталандыру үшін заң қабылданды, ол 1993 жылы Ford-та M85 FFV үшін басталды. 1996 жылы жаңа FFV Ford Taurus әзірленді, оның модельдері бензинмен араласқан метанол немесе этанолмен жұмыс істей алады. Бұл Taurus-тың этанол нұсқасы E85 FFV-дің алғашқы коммерциялық өндірісі болды. Америкалық автомобиль компанияларында FFV өндіріс бағдарламаларының қарқыны жалғасты, бірақ 1990 жылдардың аяғында басымдық бүгінгі E85 нұсқасына ауысты. 2005 жылы Калифорнияның губернаторы Арнольд Шварценеггер 25 жыл және 200 миллион шақырым сәтті жұмыс істегеннен кейін метанолды пайдалануды тоқтатты, бұршақ өндірушілердің эфанолды пайдалануына қосылды. Осыған қарамастан, ол бағдарламаның болашағына оптимисттік көзқарас танытып, "оның қайта оралатынын" мәлімдеді. Этанолдың бағасы қазіргі уақытта (2009 жылғы жағдай бойынша) 2 - 3 доллар/галон, ал табиғи газдан жасалған метанолдың бағасы 47 цент/галон болып қала береді. Қазіргі уақытта Калифорнияда 60 бензин станциясы жұмыс істейді, олар метанолды сорғыларға жеткізеді.
Methanol was first produced from pyrolysis of wood, resulting in its common English name of wood alcohol. Presently, methanol is usually produced using methane (the chief constituent of natural gas) as a raw material. It may also be produced by pyrolysis of many organic materials or by Fischer–Tropsch from synthetic gas, so be called biomethanol. Production of methanol from synthesis gas using Biomass To Liquid can offer methanol production from biomass at efficiencies up to 75%. Widespread production by this route has a postulated potential (see Olah reference above) to offer methanol fuel at a low cost and with benefits to the environment. These production methods, however, are not suitable for small scale production. Successful test programs in Europe and the US, mainly in California, were conducted with methanol flex fuel vehicles, known as M85 flex fuel vehicles. Ford began development of a flexible fuel vehicle in 1982, and between 1985 and 1992, 705 experimental FFVs were built and delivered to California and Canada, including the 1.6L Ford Escort, the 3.0L Taurus, and the 5.0L LTD Crown Victoria. These vehicles could operate on either gasoline or methanol with only one fuel system. Legislation was passed to encourage the US auto industry to begin production, which started in 1993 for the M85 FFVs at Ford. In 1996, a new FFV Ford Taurus was developed, with models fully capable of running on either methanol or ethanol blended with gasoline. This ethanol version of the Taurus became the first commercial production of an E85 FFV. The momentum of the FFV production programs at the American car companies continued, although by the end of the 1990s, the emphasis shifted to the E85 version, as it is today. In 2005, California's Governor, Arnold Schwarzenegger, terminated the use of methanol after 25 years and 200 million miles of successful operation, to join the expanding use of ethanol driven by producers of corn. In spite of this, he was optimistic about the future of the program, claiming "it will be back." Ethanol is currently (as of 2009) priced at 2 to 3 dollars per gallon, while methanol made from natural gas remains at 47 cents per gallon. Presently there are over 60 operating gas stations in California supplying methanol in their pumps.
Бутанол отыны
Арканзас университетінің химиялық инженерлер тобы кәдімгі балдырларды бутанолға айналдыру әдісін әзірледі. Алгалар "жарысқа" арналған саздықтарда өсіріледі және көмірқышқыл газын қуыс талшықты мембраналар арқылы жеткізу арқылы балдырлардың өсуі күшейтіледі. Жанар-жағар майлы этанолды өндіру үшін қажетті энергияның мөлшері және оны жанғанда шығаратын энергия мөлшері туралы сұрақтар туындады. Кімге сұрасаңыз, бұршақтан алынған этанол энергияны тұтынуға қарағанда көбірек өндіреді дегенге байланысты әртүрлі жауаптар аласыз. Сондықтан BP және DuPont сияқты компаниялар биоотынның жаңа буынын іздестіріп, әсіресе бутанолды зерттеуде. Бутанолды этанолға қарағанда пайдаланудың ерекше артықшылықтары: килограммға энергия мөлшері жоғары, көлік құралдарын қосымша бейімдеусіз жоғары концентрацияда араластыру мүмкіндігі және қолданыстағы сақтау/тасымалдау инфрақұрылымын пайдалану мүмкіндігі. Алайда, астық өнімдерін өндіруде жүгеріден этанол немесе бутанол өндіру мүмкін емес сияқты. Қазіргі уақытта бір бушель жүгеріден (л/т) шамамен 50 тонна бутанол өндіріледі. Ал, бір бушель жүгеріден шамамен 150 тонна этанол өндіріледі. Біздің қазіргі этанол өндірісіміз шамамен , бірақ ол АҚШ-тың жүгері өнімін 20% қажет етеді және оның мұнай пайдалануының 1% -ын ғана алмастырады.
A team of chemical engineers at the University of Arkansas have developed a method for converting common algae into butanol, which can be used as fuel in existing gasoline internal combustible engines. The algae are grown on "raceway" troughs and the algaes growth is enhanced by delivering high concentrations of carbon dioxide through hollow fiber membranes. Questions have been raised about the amount of energy needed to produce fuel grade ethanol compared to the amount of energy it releases upon combustion. Depending on who you ask, you may get a different answer as to whether or not ethanol from corn produces more energy than it consumes. Therefore, companies like BP and DuPont have been looking at the next generation of biofuel, specifically investigating butanol. Specific advantages to using butanol compared to ethanol include, higher energy content per kg, the ability to be blended at higher concentrations without further adaptation of vehicles, and potential to use existing storage/transport infrastructure. However, using corn as a feedstock to produce either ethanol or butanol seems infeasible without significant technology improvements regarding yields. Currently, about of butanol can be produced per bushel of corn ( l/t). Meanwhile, about of ethanol can be produced per bushel of corn ( l/t). Our current production of ethanol is about , but it requires 20% of the United States' corn crop and only replaces 1% of its petroleum use.
Жаңартылатын табиғи газ (ЖЖГ)
Көптеген целлюлозалық биомасса материалдары табиғи жолмен метан өндіреді. Метан - табиғи газдың негізгі құрамдас бөлігі. Табиғи түрде кездесетін метан көбінесе қоқыс тастайтын орындардан, сүт фермаларынан және адам қалдықтарынан ластану көзі болып саналады. EPA қоқыс тастау орындары мен басқа да көздерден шығатын метан шығарындыларын азайту үшін ережелерді жүйелі түрде шығарады. Табиғи түрде пайда болатын метан шығарындылары, әдетте, полигондық газ немесе биогаз деп аталады, олар АҚШ Ұлттық табиғи газ құбыры жүйесіне тікелей енгізілетін жеткілікті таза емес, бірақ мұны жүзеге асыру үшін технология әзірленді. Құбыр желісі сапалы газды жаңартылатын табиғи газ (ЖЖГ) деп атайды. 2014 жылдың шілдесінде EPA қоқыс тастау орындарынан өндірілген RNG RFS2 бойынша D3 RIN білікті отын ретінде саналады деген шешім шығарды. Бір айдың ішінде D3 RIN-дің өндірісі 4 мыңнан 3,49 миллионға дейін өсті. 2014 жылдың шілдесінде шығарылған 4000 D3 RIN кредиттерінен көрінетіндей, EPAs-тің қоқыс тастау орындарынан алынған RNG-ді D3 отын ретінде қабылдауға қатысты шешімін қабылдамас бұрын өнеркәсіп экономикалық тұрғыдан тиімді D3 отын әзірлеуде аз жетістіктерге қол жеткізді. D3 RIN өндірісі өсіп келеді және 2 жылдан кейін 2016 жылдың тамызында 15,6 млн EGE (этанолға тең gallons) болды. 2015 жылы D3 RIN кредиттерінің 98%-дан астамы RNG үшін берілген. Америка биогаз кеңесі АҚШ-тың қалдықтар ағынынан жылына 17,9 миллиард дизель галлонға тең РНГ өндірілуі мүмкін деп санайды.
Many cellulosic biomass materials produce methane naturally. Methane is the main component of natural gas. Naturally occurring methane is often considered a source of pollution from landfills, dairy farms, and human waste sources. The EPA routinely issues rules to reduce the emission of methane from landfills and other sources. Naturally occurring methane emissions, typically called landfill gas or biogas, are not clean enough to be introduced directly in the US National Natural Gas Pipeline system, but technology to do so has been developed. The pipeline quality gas is called Renewable Natural Gas (RNG). In July 2014 the EPA issued a ruling that RNG produced from landfills would qualify as D3 RIN qualifying fuel under RFS2. In one month’s time, D3 RIN generation soared from the 4,000 recorded for July to 3.49 million for August 2014. As can be seen by the 4,000 D3 RIN credits issued in July 2014, industry had made little progress at developing an economically viable D3 fuel prior to the EPAs ruling that RNG from landfills would qualify as a D3 fuel. D3 RIN generation has continued to increase and 2 years later in August 2016 it was 15.6 million EGE (ethanol equivalent gallons). In 2015, over 98% of D3 RIN credits issued were issued for RNG. The American Biogas Council believes 17.9 billion diesel gallon equivalents of RNG can be produced each year from the existing US waste stream.
Луизиана
Луизиана мемлекеттік университетінің ауыл шаруашылығы орталығының зерттеушілері Луизиана биоотын және биоөңдеу институтында биомассаны тұрақты өндіруді зерттеп жатыр. Бұл жоба LSU AgCenter Sustainable Bioproducts Initiative деп аталады, оған университеттер мен өнеркәсіптік серіктестер тобы қатысады, олар Луизиананың қант және химиялық өнеркәсіптерін жандандыру үшін энергетикалық қант және тәтті сорғыны қалай пайдалану керектігін зерттейді. Жоба АҚШ-тың оңтүстік аймағындағы ауыл шаруашылығы саласын кеңейтеді. Бұл салада татлы сорго мен энергетикалық қанттан бутанол, бензин, изопрен және химиялық өнімдер өндіріледі. Құрылысшылар жобаның АҚШ-тың оңтүстік аймағындағы ауыл шаруашылығының өркендеуіне және жұмыс орындарын құруға елеулі үлес қосатынына сенеді.
Louisiana State University Agricultural Center researchers in the Louisiana Institute for Biofuels and Bioprocessing are studying the regular production of biomass for economically viable conversion to biofuels and bioenergy using existing refinery infrastructure. This project, called the LSU AgCenter Sustainable Bioproducts Initiative, involves a team of university and industry partners who are studying how to use energy cane and sweet sorghum to help reinvigorate the Louisiana sugar and chemical industries. The project will expand the United States’ southern regional agricultural sector by utilizing sweet sorghum and energy cane to produce butanol, gasoline, isoprene and byproduct chemicals. Developers believe the project eventually will contribute significantly to improving rural prosperity and job creation in the southern region of the United States.
Мичиган
Мичиган мемлекеттік университетінің зерттеушісі Брюс Дейл 2030 жылға қарай АҚШ-тың энергиясының 30%-ын жеткізуге болады дейді. Целюлозаның парниктік шығарындылары 86%-ға азайды, ал жүгері 29%-ға азаяды. Қазір Грузияда жылына 500 тоннаға дейін өндірілетін зауыт салынуда.
Michigan State University researcher Bruce Dale says that 30% of USA's energy can be achieved by 2030. The greenhouse emissions are reduced by 86% for cellulose compared to corn's 29% reduction. A plant is being built now in Georgia to make up to per year.
Миннесота штаты
Миннесотаның губернаторы Тим Пауленти 2008 жылдың 12 мамырында заң жобасына қол қойды, ол 2015 жылдың 1 мамырына дейін ішкі жанатын қозғалтқыштарда пайдалану үшін штатта сатылатын барлық дизель отынында кемінде 20% биодизель болуы керек.
Minnesota Governor Tim Pawlenty signed a bill on May 12, 2008, that will require all diesel fuel sold in the state for use in internal combustion engines to contain at least 20% biodiesel by May 1, 2015.
Орегон
Орегон губернаторы Тед Кулоноски 2007 жылдың шілдесінде штатта сатылатын барлық бензинді 10% биоэтанолмен (BE10 деп аталатын қоспа) және штатта сатылатын барлық дизель отынын 2% биодизельмен (BD2 деп аталатын қоспа) араластыруды талап ететін заңға қол қойды. Қазіргі уақытта Орегон штатында биоотын станциясы бар, оны көліктердің кез келген түрі пайдалана алады.
Oregon Governor Ted Kulongoski signed legislation in July 2007 that will require all gasoline sold in the state to be blended with 10% bioethanol (a blend known as BE10) and all diesel fuel sold in the state to be blended with 2% biodiesel (a blend known as BD2). Oregon currently has the only biofuels station in the country that can be used by any type of vehicle.
АҚШ Энергетика министрлігінің жобалары
АҚШ Энергетика министрлігі жыл сайынғы қаржылай қаражат есебінен 4,4 миллион долларға дейін қаржы алатын алты жоғары оқу орнының жетекшілігімен жүргізілетін биоотын жобаларын таңдағанын хабарлады. "Georgia Tech Research Corporation", "Georgia University", "Maine University", "Montana State University", "Steven's Institute of Technology" Нью-Джерсидегі және "Toledo" Огайодағы университеттер" сыйлық иелері азық-түлік емес шикізатты озық биоотынға айналдыру үшін тиімді, экологиялық таза биомассаны түрлендіру технологияларын зерттеу және әзірлеу үшін қаржыландырылады. Университет шығынының 20% үлесімен бірге бұл жобаларға 5,7 миллион доллардан астам инвестиция салу жоспарланған. Жобалардың көпшілігі микробиологияға қатысты болады, соның ішінде Джорджия университеті мен Монтана штатының университеті жобалары бар, олар да балдырлардан май өндіруге бағытталған. Джорджия университеті балдырлар үшін арзан азық-түлік өндіру үшін құс қоқыстарын пайдалануды зерттейді, ал Монтана штаты Юта штатының университетімен бірлесіп, ашық тоғандағы балдырлар мәдениетінің мұнай құрамын, өсуін және мұнай өндірісін зерттейді. Биомассаны конверсиялауға микробиологияны қолдану арқылы Мэн университеті аймақтағы шикізаттан биоотын жасау үшін бактерияларды пайдалануды зерттейді, мысалы, теңіз шөптерінен алынған шламы мен қағаз фабрикасының қалдық ағыны, ал Толедо университеті ферменттер бар гранульдерді целлюлозалық биомассаны этанолға тиімді конверсиялауға тырысады. Ал, Georgia Tech Research Corporation және Steven's Institute of Technology биомассаны газдандыруды зерттейді. Georgia Tech орман қалдықтарымен жұмыс істейтін екі эксперименталды газдандырғышты бағалайды, ал Стивен институты пиролиз майын газдандыратын жаңа микроканалдық реакторды сынақтан өткізеді, бұл оттегі жоқ кезде биомаса көздері, мысалы, ағаш сынықтары сияқты биомаса көздерін жоғары температураға ұшырату арқылы өндірілетін мұнайға ұқсас мұнай. Газдалған биомасса газ тәрізді отын ретінде пайдаланылуы немесе сұйық отын мен химиялық заттардың кең ауқымын өндіру үшін катализатор арқылы өткізілуі мүмкін.
The United States Department of Energy has announced that it has selected six university led advanced biofuels projects to receive up to $4.4 million, subject to annual appropriations. The awardees—Georgia Tech Research Corporation, the University of Georgia, the University of Maine, Montana State University, Steven's Institute of Technology in New Jersey, and the University of Toledo in Ohio—will all receive funding to conduct research and development of cost effective, environmentally friendly biomass conversion technologies for turning non food feedstocks into advanced biofuels. Combined with a university cost share of 20%, more than $5.7 million is slated for investment in these projects. Most of the projects will involve microbiology, including the University of Georgia and Montana State University projects, which are both focused on producing oils from algae. The University of Georgia will investigate the use of poultry litter to produce low cost nutrients for algae, while Montana State, in partnership with Utah State University, will research the oil content, growth, and oil production of algae cultures in open ponds. Applying microbiology to biomass conversion, the University of Maine will study the use of bacteria to create biofuels from regionally available feedstocks, such as seaweed sludge and paper mill waste streams, while the University of Toledo will attempt to use pellets containing enzymes to efficiently convert cellulosic biomass into ethanol. In contrast, Georgia Tech Research Corporation and Steven's Institute of Technology are both investigating the gasification of biomass. Georgia Tech will evaluate two experimental gasifiers run on forest residues, while Steven's Institute will test a novel microchannel reactor that gasifies pyrolysis oil, a petroleum like oil produced by exposing biomass sources such as wood chips to high temperatures in the absence of oxygen. Gasified biomass can be used as a gaseous fuel or passed through a catalyst to produce a wide range of liquid fuels and chemicals.
Биоотын өндіруші компаниялар
Өкінішке қарай, целлюлозалы шикізаттан, мысалы, ағаштан жасалған шикізаттардан этанолды өндіру шығындары жүгеріден өндірілген этанолды өндіруге қарағанда өндіріс процесінде қосымша қадамдар жасалуымен салыстырғанда әлі де 70%-ға жоғары. Жақында ғана ферма қалдықтарынан және басқа да көздерден этанолды алу идеясы университет кампустары мен федералдық зертханалардағы өмірге елеңдей түсті, себебі өндіріс проблемалары, сондай-ақ мамандардың үлкен тобын біріктіру қажеттілігі. Ойлап көріңізші: Сиырдың ішек-қарыннан немесе пилдің көмірінен целлюлозаны ыдырататын фермент бар бактерия табылды. Қазір барлығы өзгеріп жатыр, шамамен отыз компания осы алхимиялық жетістікті жүзеге асыруға ұмтылуда, және бұл процесте тікелей немесе үйлестіру арқылы жұмыс істейді: экологиялық топтар, биотехнология фирмалары, кейбір ірі мұнай компаниялары, химиялық алыптар, автоөндірушілер, қорғаныс саласының шұңқырлары және тәуекелдік капиталистер. Жеңімпаз - целлюлозалы этанолды көп мөлшерде, бір галлонға мүмкіндігінше аз ақшаға шығаратын адам. Мұндай биоотын компанияларының көпшілігі (Iogen Corporation, SunOpta's BioProcess Group, Genencor, Novozymes, Dyadic International, Inc. (DYAI), Канзас-Ситидегі Alternative Energy Sources, Inc. [Nasdaq: AENS], Хантсвилл, Алабама штатында орналасқан Flex Fuels USA (қазір Alternative Energy Sources иелігінде) немесе BRI Energy, LLC, Abengoa Bioenergy) Солтүстік Америкада орналасқандықтан, АҚШ жаңа энергия көзін әзірлеу, өндіру және сатуда жетекшілік ету үшін ерекше жағдайға ие. Арчер Дэниелс Мидленд компаниясы (ADM) биофиналистер деп аталатын 100 жүгері этанолын өндіру зауытын салуға көп қаржы салды және елдің этанол өнімінің бестен бір бөлігін өндіреді. Бұл оның жүгері сиропы зауыттарының маусымдық артық қуаты, ал ол кезде этанолды өндіруге артық өнім болатын. Сонымен қатар, АДМ-де жүгері өнімінен пайдаланылмаған бөліктерді пайдалану және бұрын тасталған қалдықтарды өмір сүруді қамтамасыз ететін өнімге айналдыру мүмкіндігі бар. Бұл тұқымның ішегінде майлы заттар бар, бірақ оны Иллинойс штатындағы Декатур қаласында астық өңдеуші гиганттың этанолды өндіретін микроорганизмдері пайдалана алмайды. Жанысты қантқа айналдырудың жолын табу қазіргі жүгері этанолы зауытының өнімділігін 15%-ға арттыра алады. Сондықтан, ADM-ге жаңа биомасса көзін жинаудың жолын табудың қажеті жоқ, ол тек жүгері жинау үшін қолданыстағы инфрақұрылымды пайдаланумен шектеледі. АДМ басшылары 50 миллионнан 100 миллионға дейін шығынға ұшыраған зауытты салу үшін үкіметтен көмек сұрайды. АДМ Chevron компаниясының мұнай өңдеу бөлімінің басшысы Патрисия А. Ворцті АДМ-ді этанол өндірісінің Exxon Mobil компаниясына айналдыру үшін жалдады. Осы арада химиялық гигант компания Дюпон, биологиялық өңдеу зауытын қалай салуға болатынын анықтауға тырысуда. Бұл зауыт жүгерімен қоректенетін болады. Компанияның мақсаты - 2009 жылға қарай целлюлозадан этанолды жүгері дәнінен де арзандату. Егер бұл технология жұмыс істесе, онда жүгері өсіруден алынатын этанол мөлшері екі есеге көбейеді. Cello Energy компаниясы ағаш талшықтары мен басқа да биомассадан биоотын өндіруді ұсынды. 2010 жылы Қоршаған ортаны қорғау агенттігі елдің отынмен қамтамасыз етуіне 100,7 миллион галлон биоотын қоспасын жоспарлады, оның 70 пайызы биоотынды Cello Energy ұсынды. Алайда, компания инвесторларды алдау үшін сотқа түскеннен кейін 2010 жылы банкрот деп жариялады. Сан-Диегода орналасқан биотехнология компаниясы Diversa Corporation биомассаның табиғи ортада қалай энергияға айналатынын зерттеді. Олар үй термитінің ас қорыту жүйесінде тіршілік ететін бактериялар мен алғашқы тіршілік иелерінің ферменттері целлюлозаның 95% -ын ферменттелетін қантқа айналдыратынын анықтады. Олар жеке меншік ДНК-ны алу және клондау технологиясын қолдана отырып, целлюлозаны бүлдіретін ферменттерді оқшаулай алды. Осы табиғи процесті қайта жаңғыртып, компания өнеркәсіптік этанол өндіруге арналған жоғары өнімді ферменттер коктейлін жасады. Бұл жұмыс әлі де алғашқы кезеңінде болса да, алғашқы нәтижелер уәде береді. Қазіргі уақытта бұл қымбат ферменттер бір галлон этанолдың бағасы 25 цент, бірақ бұл баға алдағы жылдары екі есеге төмендеуі мүмкін. АҚШ-та тұңғыш рет целлюлозалы этанолды өндіретін коммерциялық зауыттың құрылысы 2007 жылдың ақпан айында Айова штатында басталады. POET, LLC-ге тиесілі Emmetsburg-тегі Voyager этанол зауыты, дәстүрлі жүгері құрғақ диірменінен коммерциялық масштабтағы биохимиялық өңдеу зауытына айналады, ол тек жүгеріден ғана емес, сонымен қатар жүгері өсімдігінің сабақтарынан, жапы...
Unfortunately, costs of producing ethanol from cellulosic feedstock such as wood chips are still about 70% higher than production from corn, because of an extra step in the production process, when compared to production of corn derived ethanol. Until recently, the idea of extracting ethanol from farm waste and other sources was barely clinging to life in the recesses of university campuses and federal labs, because production problems, as well as the need to bring together a vast team of specialists. Consider: Finding a bacterium from a cow's intestinal tract or from elephant dung that has the correct enzyme to degrade cellulose, and then bringing in geneticists to modify that enzyme kept this discouraging feat from ever growing beyond its embryonic state. Now, that is all changing with a race by approximately thirty companies attempting to accomplish this alchemical feat, and in the process working directly or coordinating with: environmental groups, biotechnology firms, some major oil companies, chemical giants, auto makers, defense hawks, and venture capitalists. The winner will be whoever can make cellulosic ethanol in mass quantities for as little money per gallon as possible. With the majority of such biofuel companies (Iogen Corporation, SunOpta's BioProcess Group, Genencor, Novozymes, Dyadic International, Inc. (DYAI), Kansas City based Alternative Energy Sources, Inc. [Nasdaq:AENS], Flex Fuels USA based in Huntsville, Alabama (now owned by Alternative Energy Sources), or BRI Energy, LLC, Abengoa Bioenergy) located in North America, the United States is in a unique position to lead the way in the development, production, and sale of a new source of energy. Archer Daniels Midland Company (ADM) has invested heavily into building approximately 100 corn ethanol production plants, known as bio refineries, and churns out about one fifth of the country's ethanol supply. This occurred due to seasonal overcapacity in its corn syrup plants when surplus was available to produce ethanol. Moreover, ADM is in a unique position to utilize unused parts of the corn crop, and convert previously discarded waste into a viable product. The hull surrounding corn contains fiber that the Decatur, Illinois, grain processing giant's ethanol making microorganisms can not use. Figuring out how to convert the fiber into more sugar could increase the output of an existing corn ethanol plant by 15%. Consequently, ADM would not have to figure out how to collect a new source of biomass but merely use the existing infrastructure for gathering corn. ADM executives want government help to build a plant that could cost between $50 million and $100 million. ADM hired the head of petroleum refining at Chevron, Patricia A. Woertz, to metamorphose ADM into the Exxon Mobil of the ethanol industry. Meanwhile, DuPont, the chemical giant, is attempting to figure out how to construct a bio refinery fueled by corn stover—the stalk and leaves that are left in the field after farmers harvest their crop. The company's goal is to make ethanol from cellulose as cheaply as from corn kernels by 2009. If it works, the technology could double the amount of ethanol produced by a field of corn. Cello Energy proposed to produce biofuel from wood chips and other biomass. In 2010, the Environmental Protection Agency planned on blending 100.7 million gallons of biofuel to the country's fuel supply, with 70 percent of the biofuel provided by Cello Energy. However, the company declared bankruptcy in 2010 after losing a federal lawsuit for defrauding investors. Diversa Corporation, a biotech company based in San Diego, examined how biomass is converted into energy in the natural environment. They have found that the enzymes inherent in the bacteria and protozoa that inhabit the digestive tracts of the household termite efficiently convert 95% of cellulose into fermentable sugars. Using proprietary DNA extraction and cloning technologies, they were able to isolate the cellulose degrading enzymes. By reenacting this natural process, the company created a cocktail of high performance enzymes for industrial ethanol production enablers. Although still in the early stages of this work, the initial results are promising. Currently, these expensive enzymes cost about 25 cents per gallon of ethanol, although this price is very likely to decline by half in the coming years. Construction of the first U. S. commercial plant producing cellulosic ethanol will commence in the State of Iowa in February 2007. The Voyager Ethanol plant in Emmetsburg, owned by POET, LLC, will be converted from a conventional corn dry mill facility into a commercial scale biorefinery producing ethanol from not only corn but also the stalk, leaves, and cobs of the corn plant. Most ethanol plants rely on natural gas to power their processing equipment. The process to be used at the Emmetsburg plant will enable the plant to make 11% more ethanol by weight of corn and 27% more by area of corn. The process cuts the need for fossil fuel power at the plant by 83% by using some of its own byproduct for power. The $200 million plant is scheduled to begin in February and take about 30 months to complete. Project completion is contingent upon partial funding from a USDOE grant, which is likely as the U. S. Government views the renewable energy project as a full blown national security issue. Green Plains Renewable Energy claims to be the fourth largest ethanol fuel producer in North America (as of February 2012).