由可再生有機物制成的生物燃料在航空和運輸業(yè)中作為化石燃料的綠色替代品具有巨大的潛力。然而，盡管它們先前已經(jīng)商業(yè)化用于運輸和發(fā)電，但是由于它們的高價格，目前它們尚未大規(guī)模使用，這幾乎是石油燃料的兩倍。
生物燃料比汽油和柴油更昂貴，因為從生物質(zhì)發(fā)酵中提取燃料級生物丁醇的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)化過程需要大量能源，且收率低。
現(xiàn)在，倫敦帝國理工學院的利文斯頓集團已經(jīng)開發(fā)出了一種新的解決方案，可以徹底改變生物燃料的生產(chǎn)方式，為它們在運輸和航空中的廣泛使用鋪平了道路。
與bp合作，他們開發(fā)了一種基于膜的提取系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用的能量不到當前流程的25％，并生產(chǎn)出10倍以上的生物燃料，純度超過99.5％。
研究結(jié)果發(fā)表在《能源與環(huán)境科學》上。
“由于它們價格昂貴，生物燃料通常會與汽油或柴油結(jié)合使用，以使它們'走得更遠'。”我們的新技術(shù)可以幫助降低生物燃料的成本，從而最終替代運輸和航空中的化石燃料，這對環(huán)境來說是一個更加快樂的境地，我們都在為此努力。”化學工程。
生物燃料可能在減少碳排放和減輕氣候變化的影響方面發(fā)揮核心作用。由于生產(chǎn)中使用的生物質(zhì)類型，它們可以減少多達80％的凈二氧化碳和微粒排放，并且比生物柴油更具可持續(xù)性。
通過發(fā)酵廢物生物質(zhì)并使用萃取劑從發(fā)酵溶液中回收燃料來生產(chǎn)生物燃料。但是，生物燃料和萃取劑都對溶液中必需的微生物有毒，因此會抑制生產(chǎn)并增加能耗。
在帝國理工學院的實驗室中，研究人員研究了幾種薄膜復(fù)合膜的性能，并確定了一種可以阻止萃取劑和水運輸?shù)哪?，僅允許生物燃料通過。他們發(fā)現(xiàn)，這可以保護微生物并實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，生產(chǎn)率提高了十倍。
他們用三種不同的萃取劑溶劑對膜進行了測試，以進一步優(yōu)化最佳操作條件。他們發(fā)現(xiàn)2-乙基-1-己醇萃取劑的回收速度快了五倍，這使該工藝的能耗降低到不到傳統(tǒng)回收系統(tǒng)的四分之一。
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