Биобутанол

Биобутанол — спирт бутиловый , изготовленный из биомассы, используемый как биотопливо или биокомпонент топливa ^[1]. Перспективный вид топлива, который может быть использован в карбюраторном и инжекторном двигателе внутреннего сгорания как в чистом виде, так и в смесевом топливе. Может использоваться в неизменном бензиновом двигателе. В отличие от этанола, биобутанол является более калорийным и менее затратным в производстве, и, как биоэтанол, биобутанол можно производить из кукурузы, пшеницы, сахарной свеклы, сахарного тростника, сорго ., кассово и ячменя . Биобутанол получают из растительного сырья путем ферментации, или в процессе используются бактерии Clostridium acetobutylicum .

Бутанол, углеводород C-4, является многообещающим биотопливом, имеющим много общих свойств с бензином.

С 2003 г. две крупнейшие транснациональные корпорации DuPont и British Petroleum (BP) — объявили свое трехлетнее сотрудничество над проектом создания нового вида биотоплива — биобутанола из возобновляемого сырья. Изготовление в Британии будет налажено совместно с British Sugar. В 2006 г. компаниями ВР и DuPont были обнародованы результаты топливных тестов по использованию бутанола в качестве транспортного топлива: — 16%-ная бутанольно-бензиновая смесь, по своим характеристикам аналогичная 10%-ной этанольно-бутанольно-бензиновой смеси с более высокими концентрациями. положительные результаты;

— удельная энергия биобутанола аналогична этому же показателю для бензинов;

— Бутанольно-бензиновые смеси не дают фазового разделения в присутствии воды.

Использование биобутанола в качестве топлива имеет свои преимущества:

биобутанол может добавляться в более высоких концентрациях, чем биоэтанол, при использовании в стандартных автомобильных двигателях; хорошо подходит для современных транспортных средств и двигателей; в присутствии воды смесь, содержащая биобутанол, в меньшей степени подвержена расслоению, чем смеси этанола/бензина, и поэтому это позволяет использовать существующую инфраструктуру дистрибуции, не требуя модификаций установок для смешивания, хранилищ или заправок; в отличие от метанола, бутанол не обладает коррозионным свойством, поэтому не требует значительного изменения двигателей внутреннего сгорания и обслуживающей инфраструктуры; в отличие от существующих биотоплив, биобутанол потенциально может быть транспортирован по трубопроводам; то есть он может быть быстро добавлен в бензин. Ученые из Университета Тулейн нашли способ конвертировать газеты и другие растительные материалы в автомобильное топливо. Это исследование показало способ получения бутанола непосредственно из целлюлозы .

Основная причина, по которой не знают о бутаноле как альтернативном топливе, является то, что производство этого продукта никогда не считалось экономически целесообразным. Его использовали в основном в качестве промышленного растворителя, цена которого превышает примерно в три раза цену газа.

Достоинства

Существует несколько преимуществ при использовании бутанола в качестве моторного топлива по сравнению с этанолом .

Молекула бутанола состоит из четырех атомов углерода (по сравнению с двумя атомами в этаноле), соответственно, более развитый углеродный скелет молекулы дает больше энергии при сжигании вещества. Бутанол менее летуч по сравнению с этанолом, поэтому его смеси могут на 100 % использоваться в двигателях внутреннего сгорания без их модификации. Бутанол не столь гигроскопичен, как этанол, поэтому может транспортироваться по существующим трубопроводным сетям, и он менее чувствителен к снижению температуры.

Топливо	Плотность энергии	смесь воздуха с топливом	Удельная энергия смеси воздуха с топливом	Удельная теплота испарения	Октановое число (RON)	Октановое число (MON)
Бензин	32 МДж/л	14.6	2.9 МДж/кг воздух	0.36 МДж/кг	91-99	81-89
Бутанол-1	29.2 МДж/л	11.1	3.2 МДж/кг воздух	0.43 МДж/кг	96	78
Этанол	19.6 МДж/л	9.0	3.0 МДж/кг воздух	0.92 МДж/кг	107	89
Метанол	16 МДж/л	6.4	3.1 МДж/кг воздух	1.2 МДж/кг	106	92

Примечания

1. Butanol BioFuel 100% Coast to Coast 2005 "The fuel of the future!" - Home  (неопр.). Дата обращения: 28 июля 2022. Архивировано 10 июля 2019 года.
2. Internal Combustion Engines, Edward F. Obert, 1973