前沿科技之天然氣制備廉價生物燃料

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在某些方面，這個工藝類似煉油用的工藝。維棱特公司證明，可以用它生產汽油、柴油和噴氣燃料，公司日產100升的汽油試點工廠在生產燃料，這些燃料可用于一級方程式賽車（Formula 1）。
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" b# M0 e  Y7 o* S* D/ W 就像許多其他生物燃料公司一樣，維棱特公司的第一種大批量產品可能完全不是燃料。公司最近宣布了一項開發協議，要與可口可樂生產一種化學品，用于制造塑料飲料瓶，而且希望為此在2015年建設一所工廠。
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這家公司的技術解決了一個大的挑戰，可制備先進的生物燃料。這就是制備碳氫燃料，采用草時，需要分解長長的纖維素分子，這些分子構成大部分原料。分解這些生物質是昂貴的，通常需要采用酶，會產生糖，或者是采用高溫和高壓，使它變成一氧化碳和氫氣。維棱特公司的工藝只產生中等大小的分子，稱為低聚物（oligomers），需要較少的加工。其核心技術是一種方法，可以把這些低聚物轉化為燃料。
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$ C! w% L( g% X6 A 制備碳氫化合物采用生物質，需要先去除氧氣。維棱特公司也開發了無機催化劑，可以去除大部分氧氣，就從它產生的分子中去除。然后，運用一系列化學反應，去除剩余的氧氣，重新組合分子，使具備需要的屬性，以制備汽油等燃料，或制備化學品，再制成塑料瓶。

) [' ^8 M+ U' G. L' r/ _' d 關鍵的問題是，制備碳氫化合物，采用草和其它纖維素原料，就是它們沒有相同的氫碳原子比例，不同于石油制成的燃料和化學品；它們有太多的碳。要使比例恰當，你可以去掉多余的碳，或添加氫，這要采用外部原料，如天然氣。決定哪種方法更明智，就歸結到經濟學。這些天來，天然氣價格便宜，蘭迪 科特賴特（Randy Cortright）說，他是維棱特公司創始人和首席技術官，所以，更便宜的是使用天然氣，而且要利用生物質的全部碳原子，制備燃料。
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補充生物質采用氫，氫來自天然氣，這也意味著需要較少的土地，就可生產生物燃料。但它有一個缺點，會釋放二氧化碳。然而，科特賴特說，使用較少土地的環境效益，可抵消這些排放。
這家公司仍需要幾年時間，才可進行大規模商業化生產。剩下的一個技術障礙，就是公司所用催化劑的耐久性。使用生物質催化劑是特別困難的，因為硫和其他污染物在生物質中會毒化催化劑，所以它們必須更換，而且要相對頻繁。“催化劑的壽命始終是重要的。它能用多久，你如何維持？這都必須解決，”蘇珊 瓊斯（Susanne Jones）說，他是太平洋西北國家實驗室（Pacific Northwest National Laboratory）的高級研究工程師。
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! Y& s2 k8 J& Q 科特賴特說，維棱特公司正在開發催化劑，這些催化劑更兼容雜質，在生物質中以及純化步驟中都是這樣。他說，總體而言，這項工藝現在“差不多可競爭過原油，”假設生物質價格合理的話。