前沿科技之天然气制备廉价生物燃料

扫街

在某些方面，这个工艺类似炼油用的工艺。维棱特公司证明，可以用它生产汽油、柴油和喷气燃料，公司日产100升的汽油试点工厂在生产燃料，这些燃料可用于一级方程式赛车（Formula 1）。

就像许多其他生物燃料公司一样，维棱特公司的第一种大批量产品可能完全不是燃料。公司最近宣布了一项开发协议，要与可口可乐生产一种化学品，用于制造塑料饮料瓶，而且希望为此在2015年建设一所工厂。
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这家公司的技术解决了一个大的挑战，可制备先进的生物燃料。这就是制备碳氢燃料，采用草时，需要分解长长的纤维素分子，这些分子构成大部分原料。分解这些生物质是昂贵的，通常需要采用酶，会产生糖，或者是采用高温和高压，使它变成一氧化碳和氢气。维棱特公司的工艺只产生中等大小的分子，称为低聚物（oligomers），需要较少的加工。其核心技术是一种方法，可以把这些低聚物转化为燃料。

4 z! E! O  c: l" ^1 A 制备碳氢化合物采用生物质，需要先去除氧气。维棱特公司也开发了无机催化剂，可以去除大部分氧气，就从它产生的分子中去除。然后，运用一系列化学反应，去除剩余的氧气，重新组合分子，使具备需要的属性，以制备汽油等燃料，或制备化学品，再制成塑料瓶。

% I8 [0 {; ]- ~4 j4 x5 _ 关键的问题是，制备碳氢化合物，采用草和其它纤维素原料，就是它们没有相同的氢碳原子比例，不同于石油制成的燃料和化学品；它们有太多的碳。要使比例恰当，你可以去掉多余的碳，或添加氢，这要采用外部原料，如天然气。决定哪种方法更明智，就归结到经济学。这些天来，天然气价格便宜，兰迪 科特赖特（Randy Cortright）说，他是维棱特公司创始人和首席技术官，所以，更便宜的是使用天然气，而且要利用生物质的全部碳原子，制备燃料。

补充生物质采用氢，氢来自天然气，这也意味着需要较少的土地，就可生产生物燃料。但它有一个缺点，会释放二氧化碳。然而，科特赖特说，使用较少土地的环境效益，可抵消这些排放。
这家公司仍需要几年时间，才可进行大规模商业化生产。剩下的一个技术障碍，就是公司所用催化剂的耐久性。使用生物质催化剂是特别困难的，因为硫和其他污染物在生物质中会毒化催化剂，所以它们必须更换，而且要相对频繁。“催化剂的寿命始终是重要的。它能用多久，你如何维持？这都必须解决，”苏珊 琼斯（Susanne Jones）说，他是太平洋西北国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory）的高级研究工程师。

科特赖特说，维棱特公司正在开发催化剂，这些催化剂更兼容杂质，在生物质中以及纯化步骤中都是这样。他说，总体而言，这项工艺现在“差不多可竞争过原油，”假设生物质价格合理的话。