Många typer av drop-in bränslen

Idag är det svårt att hitta ett organiskt material som inte placeras som nästa stora alternativa energikälla. Till toppen av listan finns biobränslen kända som så kallade "drop in" -bränslen - de förnybara källor som kan vara används utan större investeringar i infrastruktur i USA där lagring och distribution länge har tillgodoses petroleum. Den nuvarande investeringen i infrastruktur är inte små potatis. Det är ungefär 7 miljarder dollar i rörledningsutgifter enbart varje år.

Vad definierar ett drop-in bränsle? Den alternativa bränslenindustrin i sig är inte exakt tydlig, med vissa definierar den i stort sett betyder allt förnybart bränsle som använder åtminstone en del av den kostsamma befintliga petroleumsinfrastrukturen. Andra har tagit ett mer snävt tillvägagångssätt. En av de mest populära definitionerna är att drop-in bränslen är de förnybara bränslen som kan blandas med petroleum produkter, som bensin, och används i den nuvarande infrastrukturen för pumpar, rörledningar och annan befintlig utrustning.

Enligt en sådan definition, a biobränsle kräver en viss procentdel bensinblandare, härrörande från unika bensinlager, för att bilda bränslebasen. Exempel på drop-in bränslen definierade på detta sätt inkluderar bland annat terpener, butanol och isopren. Ofta används tekniken på dieselbränslen och bildar en biodiesel snarare än på bensin. Det finns till och med några nästa generations biobränslen som stöter på blandningar av kemikalier för att bilda ett biobränsle utan bensin eller dieselbas.

Med över 50 företag som investerar i utvecklingen av alger som biobränsle är den lilla gröna växten högsta bland drop-in bränslen. Trots detta allmänna intresse håller de flesta biobränsleexperter med om att åtminstone ytterligare ett decennium av forskning och tekniska genombrott kommer att vara nödvändiga innan detta drop-in bränsle bedöms vara kommersiellt genomförbart. Det är en lång - och kostsam - väg framåt. Som med de flesta drop-in bränslen kommer utmaningarna att flytta tekniken från labbet till kommersiell produktion i full skala. En ytterligare utmaning med alger specifikt har varit den stora variationen mellan alger och den omfattande bearbetning som krävs.

Men alger är inte den enda showen i stan. Förra året, en ledande biobutanol företaget Gevo tillkännagav planer om att förvärva etanolanläggningar i Mellanvästern och omvandla dem till kommersiell produktion av drop-in bränsleisobutanol, även känd som isobutylalkohol.

Flytten betraktades av branschaktörerna som ett steg framåt i utvecklingen av butanol som ett alternativt drop-in bränsle, där företaget hoppades påbörja isobutanolproduktionen 2012. Även om de kan utnyttja befintlig infrastruktur, till skillnad från alger, finns det viss oro över potentiella säkerhetshot. Ångor kan resa långa sträckor och samlas i lågt liggande områden för att bilda en explosionsrisk. Men dess förespråkare är snabba att påpeka biobränslets många bränsle- och kemiska applikationer gör det till ett attraktivt företag.

Den stora spelaren DuPont har också testat biobutanolens vatten som ett drop-in bränsle och planerar också att lita på befintlig underutnyttjad etanolkapacitet och konventionella råvaror när det kommer från sin verksamhet jord. Investeringen för att eftermontera befintliga etanolanläggningar är mer ekonomisk än att bygga nya strukturer och kräver endast mindre förändringar av fermenterings- och destillationsprocesserna.

DuPont säger att det planerar att följa en flerstegsinriktning för drop-in bränsleutveckling, först med fokus på n-butylalkohol och konventionella råvaror innan de går vidare till andra drop-in bränslen som isobutanol såväl som icke-fodergrödor, såsom cellulosa utgångsmaterial.

Ytterligare ett företag, ButylFuel, LLC, har gått i rekord som sagt att det nu har utvecklat fermentationshärledd biobutanol till en kostnad som är konkurrenskraftig med petroleumprodukter. Dess drop-in bränsle kan blandas i olika procentsatser med bensin eller dieselbränsle. Hur konkurrenskraftig? Företaget hävdar att det kan producera sitt drop-in bränsle från majs för cirka 1,20 $ per gallon.

Liksom algespelare som inte bara drar nytta av alger som ett drop-in bränsle, utan också från de många biprodukterna, tittar forskning och utveckling inom andra drop-in bränslesektorer på olika portföljer av produkter, vilket får vissa att karakterisera den här nästa generationen av alternativa bränslen som ett sätt att producera kolväteblandning som kan ha en mängd tillämpningar.