باکتری ها در ارتش
اولین تلاش ها برای جایگزینی سوخت پرانرژی JP-10 ، که به ویژه در توماهاکس آمریکایی استفاده می شود ، پنج سال پیش در موسسه فناوری جورجیا و م Instituteسسه مشترک بیوانرژی انجام شد. در واقع ، این کار فارغ التحصیلی استفان ساریا زیر نظر استاد دانشیار پاملا پرالتا یحیی بود. JP-10 به دلیل هزینه بالای آن مورد توجه دانشمندان قرار گرفت: در حال حاضر سوخت سطح بالا با قیمت 27 دلار برای 3.75 لیتر است. این قیمت با چگالی بالای انرژی سوخت به دلیل ، همانطور که شیمی دانان می گویند ، "هیدروکربن ها با سیستم های حلقوی متراکم" توجیه می شود. این سوخت متعلق به کلاس نخبگان HEDF (سوختهای با چگالی انرژی بالا) یا سوختی با انرژی ویژه بالا است که در حال حاضر تنها با هزینه ای در اختیار مصرف کنندگان نظامی قرار می گیرد. احتراق JP-10 در موتورها به شما امکان می دهد 20 تا 30 درصد انرژی بیشتری نسبت به استفاده از بنزین معمولی 98 بدست آورید. به جز جزئیات شیمیایی ، یکی از "تراشه های" چنین سوختی مولکول های پینن است ، که همانطور که معلوم شد توسط مخروطی ها تولید می شود. علاوه بر این ، پینن هنوز بوی سوزن کاج می دهد - بدون آن ، یک درخت کریسمس واقعی به یک جعلی ماهرانه تبدیل می شود.
برای جلب رضایت ارتش آمریکا از پینن مصنوعی به عنوان جزء موشک JP-10 ، تمام جنگل های آمریکای شمالی کافی نخواهد بود. Tomahawk به تنهایی دارای حدود 460 کیلوگرم سوخت است. بنابراین ، توسعه دهندگان تصمیم گرفتند از خدمات باکتری ها استفاده کنند. برای انجام این کار ، یک ژن مسئول سنتز پینن از گلوکز معمولی به میکروارگانیسم (اشریشیا کلی کلاسیک روده) coli وارد شد. تنها چیزی که باقی ماند جمع آوری "محصول" به شکل محصولات متابولیسم باکتریایی (عملکرد حدود 36 میلی گرم در لیتر) ، پردازش کاتالیستی و پر کردن مخازن توماهاوک بود. پاملا پرالتا یحیی نتایج این مطالعه را خلاصه کرد:
"ما یک پیش ساز پایدار برای سوخت با چگالی انرژی بالا ساخته ایم که شبیه آنچه در حال حاضر از نفت تولید می شود و می تواند در موتورهای جت موجود استفاده شود."
با این حال ، این فناوری هنوز کاربرد عملی پیدا نکرده است ، عمدتا به دلیل بهره وری پایین باکتری های اصلاح شده.
مشکل موجود بودن JP-10 نه تنها در امور نظامی مهم است. اگر می توان یک آنالوگ ارزان از چنین سوخت پرانرژی به دست آورد ، می توان آن را در مخازن آسترهای غیرنظامی ریخت. و این امر به طور جدی حجم سوخت حمل شده در کشتی یا محدوده پرواز را با تمام پاداش های اقتصادی بعدی کاهش می دهد. به طور متوسط ، ابر سوخت های نظامی 11 درصد کارآمدتر از بهترین نفت سفید هوانوردی است که در حمل و نقل غیرنظامی استفاده می شود. پنتاگون همچنین از جایگزینی JP-8 با آنالوگ مصنوعی و ارزان قیمت JP-10 ، به عنوان مثال ، استراتژیک B-52 ، بیزار نیست. آمریکایی ها قبلاً سعی کرده اند ترکیبات سوخت اصلاح شده ایجاد کنند. پانزده سال پیش Syntroleum Corporation مخلوطی از سوخت JP-8 و سوخت FT را که از زغال سنگ سنتز شده بود ، ایجاد کرد ، که حتی روی بمب افکن B-52 آزمایش شد. کمی بعد ، این نیز بر روی F18A Super Hornets آزمایش شد. این در عصر قیمت بالای منابع نفت بود و تولید سوخت مایع از زغال سنگ به نوعی توجیه شد. با گذشت زمان ، نفت شیل در ایالات متحده ظاهر شد ، هزینه "طلای سیاه" کاهش یافت و آزمایشات با ترکیبات سوخت برای مدتی متوقف شد. همه اینها یکبار دیگر ثابت می کند که هیچ مشکل زیست محیطی عامل "انقلاب مصنوعی" آینده در هوانوردی و موشک اندازي ارتش آمريکا نيست - همه چيز با يک اقتصاد پیش پا افتاده توضيح داده می شود.
تاماهاوکس به سوخت زیستی نیاز دارد
در حال حاضر حدود 4 هزار موشک تاکتیکی Tomahawk در ایالات متحده وجود دارد.این عدد به اندازه کافی بزرگ است تا بتوانیم آنالوگ مصنوعی JP-10 را توسعه دهیم. علاوه بر این ، انستیتوی فیزیک شیمیایی دالیان (چین) سال گذشته نتایج فوق سوخت های مصنوعی حاصل از زیست توده لیگنوسلولز را بدست آورد. این ماده از نادرترین مواد اولیه برای سوخت های زیستی دور است - بیوتانول مدتهاست که از آن در جهان تولید می شود. چینی ها فرایندی را بر اساس استفاده از الکل فورفوریل توسعه داده اند که به دست آوردن آنالوگ های نسبتاً ارزان JP-10 را ممکن می سازد. بر اساس داده ها ، در حال حاضر یک تن از چنین سوختی حدود 7 هزار دلار هزینه دارد و طبق فناوری های چینی ، قیمت باید به 5 ، 6 هزار کاهش یابد. به طور رسمی ، دانشمندان استفاده انحصاری از توسعه را غیرنظامی اعلام می کنند ، اما ، البته ، هواپیماهای نظامی و موشک های تاکتیکی چین به یکی از مصرف کنندگان bio -JP -10 تبدیل خواهند شد.
کامرون مور و اندرو ساتون در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در ایالات متحده در آوریل سال جاری روش کمی متفاوت برای تولید سوخت های زیستی را ثبت کردند. از سال 2017 ، شریک پروژه Gevo است ، که امیدوار است پیشرفت هایی را به بخش مدنی اضافه کند. همانطور که می دانید ، ذرت به طور سنتی محصول اصلی در ایالات متحده بوده است. سالانه بیش از 20 میلیون هکتار زمین با این گیاه کاشته می شود. ذرت برای آمریکایی ها نه تنها مواد غذایی کنسرو شده در سوپرمارکت و خوراک دام است ، بلکه بیواتانول است که برای رقیق کردن 50 درصد بنزین در پمپ بنزین ها مورد استفاده قرار می گیرد. مور و ساتون ، که برای وزارت انرژی ایالات متحده کار می کردند ، چرخه تولید JP-10 را از ضایعات ذرت ایجاد کردند. علاوه بر این ، ابتدا بیواتانول از ذرت به دست می آید و تنها پس از آن سبوس اضافی از سبوس باقی مانده با عملکرد محصول نهایی تا 65 synt سنتز می شود. این امر به طور قابل ملاحظه ای هزینه سوخت های زیستی جدید را کاهش می دهد و همچنین بدون معرف ها و ضایعات بسیار خطرناک انجام می شود.
طبق برآوردهای اولیه ، هزینه کل سوخت ذرت برای توماهاکس 50 درصد کاهش می یابد ، که واقعاً می تواند صنعت سوخت را متحول کند. محاسبات خوشبینانه دیگری نیز وجود دارد: یک گالن bio-JP-10 به جای 27 دلار امروز حدود 11 دلار هزینه خواهد داشت. حامل های غیرنظامی امیدوارند زمانی که ارتش فن آوری هایی را برای تولید ابر سوخت ها به کار گیرد ، سوخت های سوختی در فرودگاه ها نیز پر از مواد جدید خواهد شد. نفت سفید انرژی این در دنیای پس از همه گیری بسیار مفید خواهد بود ، زمانی که مردم از سفرهای طولانی می ترسند: قیمت پایین بلیط می تواند در این مورد کمک کند. اطلاعاتی در مورد آزمایش استفاده از ترکیبات سوخت بر اساس JP-10 جدید در مسیرهای هوایی از ایالات متحده به استرالیا وجود دارد. گسترش مناطق ذرت در ایالات متحده نیز یکی از محرک های توسعه اقتصاد خواهد بود. آمریکایی ها امیدوارند با ورود چرخه شیمیایی ساتن-مور به تولید انبوه ، مشاغل جدید زیادی در کشاورزی ظاهر شود. با در نظر گرفتن استفاده از ضایعات تولید بیواتانول به عنوان ماده اولیه ، کارکنان شرکتهای تولید کننده این سوخت نیز افزایش می یابد. همه جا مزایایی دارد. البته مهمترین نکته در لوس آلاموس کاهش وابستگی دولت به منابع خارجی فرآورده های نفتی است. و البته ، کل این داستان شیمیایی-تکنولوژیکی بسیار به مذاق فعالان گرین پیس خوش می آید ، هرچند که آنها هنوز به آن اعتراف نکرده اند.
در میان جنبه های مثبت آشکار ظهور فناوری جدید bio-JP-10 ، معایب زیادی وجود دارد. اول ، کاهش طبیعی هزینه استفاده رزمی پنتاگون از موشک های تاکتیکی ، محرک دیگری برای تجاوز آمریکا خواهد بود. دوم ، به محض اینکه تجار احساس کردند که چرخه ساتن-مور از نظر اقتصادی سودآور است ، بخش بزرگی از سطح کشاورزی با ذرت کاشته می شود. این محصول صنعتی تا حدی می تواند بقیه را از بین ببرد: گندم ، سویا ، و غیره.به هر حال ، این مورد قبلاً در تعدادی از کشورهایی که به طور فعال از منابع تجدیدپذیر انرژی مانند روغن زیستی و بی اتانول استفاده می کنند ، مشاهده شده است. و سرانجام ، سوم ، برای افزایش عملکرد ذرت ، به وضوح کافی نیست که مناطق و دانه های اصلاح شده ژنتیکی "Monsanta" معروف را گسترش دهیم. زمان بی مهری با کودهای شیمیایی فرا می رسد و در اینجا "Greenspace" بدنام سوالات زیادی خواهد داشت.
