اقتراح البحث في الوقود الحيوي

الطحالب الدقيقة قادرة على أن تصبح مصدرًا جديدًا للطاقة. الطحالب الدقيقة هي طاقة متجددة وهي الحل لإمدادات الطاقة في العالم. إذا قررنا بناء برك للطحالب الدقيقة، فيمكننا تحقيق أشياء كثيرة. أريد أن أخبركم بثلاث طرق سيكون بها البحث عن الوقود الحيوي مفيدًا للعالم.

بدأ الوقود يصبح نادرًا، وعلينا تقديم خطة احتياطية في حالة نفاد الوقود. وبدلاً من الاعتماد على الوقود من بلدان أجنبية أخرى، ينبغي لنا أن نصنع وقودنا الخاص. وإذا قمنا بإنشاء وقود خاص بنا، فسوف يؤدي ذلك إلى خفض تكلفة الوقود إلى نصف سعره الحالي. سيتم تخفيض السعر للموردين والطالبين. سيوفر لنا المال من الاضطرار إلى الحصول على النفط ونقله. وتتمثل هذه الفوائد في اكتشاف مصدر جديد للطاقة، ومساعدة البيئة بدلاً من تدميرها، والاستفادة من الابتكار.

غاية

إن الغرض من تغيير دوافعنا للبحث في الوقود الحيوي هو أن القيام بهذا الابتكار سيضع شركتنا في القمة. سنوفر مليارات الدولارات وسنجني أيضًا مليارات الدولارات. إنه بديل أرخص من الديزل العادي، لكنه يفعل نفس الشيء إن لم يكن أفضل. لذلك فهو وضع مربح للجانبين. وسوف نقنع الشركات الأخرى بأن تحذو حذونا لإنتاج أنواع مختلفة من الطاقة.

نِطَاق

يتكون باقي الاقتراح من مزيد من التحليل حول الأبحاث المتعلقة بالوقود الحيوي. يمكن العثور على المعلومات المهمة التي حصلت عليها خلال بحثي عن الوقود الحيوي في المذكرات المقدمة (الملحق).

تحليل المعلومات المتاحة

إن توجيه أبحاثنا نحو الوقود الحيوي يمكن أن يساعدنا في الإطاحة بمنافستنا الأخرى مثل شركة إكسون. وفقًا للمقالة "إكسون على بعد 25 عامًا على الأقل من إنتاج الوقود من الطحالب"، استثمرت إكسون في الأبحاث الخاصة بوقود الطحالب لمدة أربع سنوات لكنها انسحبت منه لأنه سيكلف الكثير من المال ويستغرق الكثير من الوقت (كارول) . لقد فشلوا في بذل الجهد نحو شيء يمكن أن يغير الطريقة التي نحصل بها على طاقتنا. وستكون تكلفة هذا البحث 600 مليون دولار. يستفيد Solazyme من الوقود الحيوي خلال عشر سنوات. تستخدم هذه الشركة الوقود الحيوي في الوقود والمواد الكيميائية والمواد الغذائية والعناية الشخصية (http://solazyme.com/technology).

أعتقد أن هذا البحث حول وقود الطحالب سيجعلنا شركة أكثر نجاحًا من شركة إكسون، وربما نغير العالم. وبحسب المقال المعنون "الفرص والتحديات لمستقبل الطاقة المستدامة" فإن هذا المنظور يضع هذه الفرص في سياق أوسع من خلال ربطها بعدد من الجوانب في قطاعي النقل وتوليد الكهرباء. كما يقدم لمحة سريعة عن مشهد الطاقة الحالي ويناقش العديد من فرص البحث والتطوير والمسارات التي يمكن أن تؤدي إلى مستقبل طاقة مزدهر ومستدام وآمن للعالم (تشو وماجومدار).

نظرة عامة على الوقود الحيوي

تعد الطحالب من بين المصادر الأكثر أهمية للوقود الحيوي المستدام في مستقبل الطاقة المتجددة. تعتبر الطحالب مادة خام ذات قابلية تطبيق غير محدودة تقريبًا، حيث يمكنها استقلاب تيارات النفايات المختلفة (مثل مياه الصرف الصحي البلدية وثاني أكسيد الكربون الناتج عن غاز المداخن الصناعي) وإنتاج منتجات ذات مجموعة واسعة من التركيبات والاستخدامات (Menetrez, 2012).

مزايا الوقود الحيوي

للوقود الحيوي عدد كبير من النتائج الإيجابية (انظر القائمة أدناه).

• لا يتطلب وقود الديزل الحيوي أي تعديلات على المحرك لاستخدامه في المركبات التي تعمل بالديزل. ومع ذلك، يمكن أن يكون هناك بعض الأعطال اعتمادًا على الاستخدام السابق للمركبة مع محركات الديزل التقليدية رقم 2.

• وقود الديزل الحيوي غير سام وقابل للتحلل. أي انسكاب في عملية الإنتاج أو النقل سيكون له تأثير أقل على البيئة. قد لا تزال انسكابات وقود الديزل الحيوي الكبيرة بحاجة إلى شكل من أشكال العلاج.

• يمكن لعملية الإنتاج تحويل الزيوت والشحوم والدهون المستعملة إلى منتج للتزود بالوقود. وتشمل هذه الزيوت والشحوم المستخدمة في الطهي، والتي يمكن الحصول عليها بسعر رخيص أو مجانًا حيث أن بعضها ليس له استخدامات أخرى

• يمكن استخدام وقود الديزل الحيوي كبديل صديق للبيئة لزيت التدفئة المنزلية (http://greenthefuture.com/BIODIESEL_PROSCONS.html).

عيوب الوقود الحيوي

على الرغم من أن الوقود الحيوي مفيد لنا، إلا أن له جوانب سلبية مثل أي منتج آخر يتم طرحه في السوق.

• يمكن للديزل الحيوي أن يتحول إلى هلام في الطقس البارد. نقطة الهلام هي وظيفة المادة الخام وخليط وقود الديزل الحيوي والديزل.

• لم يتمكن العديد من المنتجين من إنتاج وقود الديزل الحيوي الذي يتوافق مع جودة ASTM 6751 ويرجع ذلك في المقام الأول إلى عدم قدرتهم على إزالة جميع الشوائب والمياه أثناء عمليات الغسيل والتكرير.

• وجدت وكالة حماية البيئة أن استخدام B20 يمكن أن يقلل من كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 1 إلى 2%

• تعتبر عملية إنتاج وقود الديزل الحيوي شديدة الاشتعال بسبب المواد الكيميائية المستخدمة.

وهذا ليس أمرًا غير شائع اعتمادًا على الإعداد (http://greenthefuture.com/BIODIESEL_PROSCONS.html).

نجاح المنافسين

ووفقاً لمقال بعنوان "5 شركات تصنع الوقود من الطحالب الآن"، تزعم شركة سولازيم أنها في طريقها لإنتاج أكثر من 20 ألف جالون من الوقود للبحرية بحلول عام 2010. وتأمل الشركة في خفض تكلفة وقودها إلى 60 إلى 80 دولاراً للبرميل. في غضون السنتين إلى الثلاث سنوات القادمة (جاكوت). يعد Algenol Biofuels منافسًا آخر وقد حقق نجاحًا كبيرًا في تجارب الوقود الحيوي.

في مقال "Dow Plans Algae Biofuels Pilot" يتوقف المشروع على حصول Algenol على منحة من وزارة الطاقة تصل إلى 25 مليون دولار، أو ما لا يزيد عن نصف تكلفة المنشأة البالغة 50 مليون دولار. وسيتم توفير بقية رأس المال من قبل شركة ألجينول، التي ستمتلك وتدير المصنع أيضًا. ستساهم شركة داو بمساحة 25 فدانًا من الأراضي وإمدادات ثاني أكسيد الكربون والخبرة الفنية (فويث). أعطتهم وزارة الطاقة منحة بقيمة 25 مليون دولار وهو أمر لا يصدق.

تلبية الطلب

في مقالة "الوقود الحيوي من الطحالب الدقيقة" لسوء الحظ، فإن وقود الديزل الحيوي من المحاصيل الزيتية ونفايات زيت الطهي والدهون الحيوانية لا يمكن أن يلبي بشكل واقعي ولو جزء صغير من الطلب الحالي على وقود النقل. وكما هو موضح هنا، يبدو أن الطحالب الدقيقة هي المصدر الوحيد لوقود الديزل الحيوي المتجدد القادر على تلبية الطلب العالمي على وقود النقل (تشيستي، 2007). إن طلبنا على الوقود الحيوي ليس جاهزًا لطرحه في السوق حتى الآن. ولكن مع الوقت والجهد والمال يمكننا إنجاز المهمة التي بين أيدينا.

الاحتباس الحرارى

واليوم، فإن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناجمة عن أنشطة بشرية، والتي تنتج في الأساس عن حرق الوقود الأحفوري، تفوق أيضاً قدرات الطبيعة في إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون بأشواط، مما يساهم بشكل كبير في مشكلة الانحباس الحراري العالمي الحالية (براكاش وأولاه وجوبرت). وفقًا لـ "الوقود البديل: نظرة عامة على الاتجاهات الحالية ونطاق المستقبل" فإن استخدام وقود الديزل الحيوي في محركات الديزل التقليدية يؤدي إلى انخفاض كبير في الهيدروكربونات غير المحترقة وأول أكسيد الكربون والمواد الجسيمية وأكاسيد النيتروجين. تمت مقارنة أنواع الوقود البديلة المختلفة مع أنواع الوقود التقليدية، ومن الواضح أن استهلاك هذا الأخير يمكن أن ينخفض ​​بشكل كبير عن طريق استخدام الوقود المخلوط (2014).

طرق التكرير

تشير المقالة المعنونة "استعراض عمليات إنتاج زيت الوقود الحيوي والغاز من الطحالب الدقيقة" إلى أنه باستخدام العمليات الكيميائية الحرارية، يمكن إنتاج النفط والغاز، وباستخدام العمليات الكيميائية الحيوية، يمكن إنتاج الإيثانول ووقود الديزل الحيوي. وتتشابه خصائص منتج الطحالب الدقيقة تقريبًا مع خصائص الزيوت السمكية والنباتية، وبالتالي يمكن اعتباره بديلاً عن الزيت الأحفوري (أمين، 2009). يمكن تطبيق عمليات التحويل على الطحالب الدقيقة لتحويلها إلى وقود الديزل الحيوي.

تقر المقالة "المواد الكيميائية من الكتلة الحيوية اللجينية السليلوزية: الفرص، ووجهات النظر، وإمكانات أنظمة المصافي الحيوية" بأن هناك حاجة إلى تحسينات في الكفاءة وجهود بحثية (الجفاف، والتخمير، والهدرجة، وما إلى ذلك)، فضلاً عن الإمكانيات عندما يتعلق الأمر بتعزيز تحويل الكتلة الحيوية. الأداء من خلال تخليق مواد كيميائية جديدة، مع محتوى أعلى من الأكسجين، وذلك لاستيعاب تركيبة الكتلة الحيوية الأصلية (Cherubini وStrømman).

وصف المشروع

الأساس المنطقي والأهمية

سيحدد البحث المحدد ما إذا كان البحث عن الوقود الحيوي هو ما نبحث عنه في الخطوة التالية لشركة Rouge Gauche Corporation. تهدف الدراسات إلى توفير مبلغ كبير من المال لنا. ستحدد الأبحاث المقدمة حول الوقود الحيوي أيضًا ما إذا كان ينبغي لنا تنفيذ فكرة إنشاء المجاري المائية إذا حصلنا على منحة من وزارة الطاقة.

تاكيد الجودة

ولضمان الجودة والضمان، سيتم جمع كافة البيانات من مصادر موثوقة وكذلك مصادر معتمدة. سيتم أيضًا الحصول على التوصيات من قبل المحامين في Rouge Gauche.

خاتمة

هناك حاجة إلى دراسة جدوى لجمع المزيد من المعلومات حول فعالية أبحاث الوقود الحيوي لشركة Rouge Gauche لضمان توافق تحسين برنامجنا مع مهمتنا وأهدافنا في المستقبل. وقد خلصت النتائج الأولية إلى أن الوقود الحيوي سيصبح مصدرًا جديدًا للطاقة، وسيساعد البيئة بدلاً من تدميرها، وسيبتكر أشياء جديدة لشركة Rouge Gauche.

يمكن إجراء الدراسة المتعمقة خلال شهرين حسب أخلاقيات العمل. لن تتعارض هذه الدراسة مع وظيفتي كمهندس مدني في شركة Rouge Gauche. يمكن أن تنتج الدراسة أفكارًا حول كيفية استفادة شركة Rouge Gauche من الوقود الحيوي.

التوصيات

الوقود الحيوي أكثر صداقة للبيئة من الديزل. لقد تم تصوير مؤسستنا بالفعل على أنها سبب لظاهرة الانحباس الحراري العالمي بسبب العمل الذي نقوم به. وبما أن الطحالب الدقيقة ليست ضارة بالبيئة، فيمكن أن تكون بديلاً رائعًا للديزل. يذكر غابرييل أسيان فرنانديز أنه تم اقتراح الطحالب الدقيقة كخيار لإزالة ثاني أكسيد الكربون للمساهمة في تجنب تغير المناخ والمشاكل الناجمة عن استخدام الوقود الأحفوري. تعمل الطحالب الدقيقة على تقليل ثاني أكسيد الكربون بدلاً من إطلاقه، على عكس البنزين العادي (2012). ليس الوقود الحيوي مفيدًا لكوكب الأرض فحسب، بل إنه عظيم أيضًا لحضارة المستقبل. لقد انتهى وقت استخدام الوقود الأحفوري تقريبًا، ويمكن لإيجاد طرق جديدة للطاقة أن تحدد نغمة المستقبل. إنها فرصتنا لأخذ فكرة البحث هذه وجعلها إرثًا لشركة Rouge Gauche.

مراجع

http://www.asce.org/Audience/Authors,--Editors/Books/general-Book-Information/Quick-Guide-to-Common-Types-of-Referenced-Material/

كارول، ج.، (2013). "إكسون على بعد 25 عامًا على الأقل من إنتاج الوقود من الطحالب" from-algae.html> (26 أبريل 2014).

تشيروبيني، ف.، وسترومان، أ. ه. (2011). "المواد الكيميائية من الكتلة الحيوية اللجينية السليلوزية: الفرص، ووجهات النظر، وإمكانات أنظمة المصافي الحيوية." الوقود الحيوي والمنتجات الحيوية والتكرير الحيوي، 5(5)، 548-561.

تشيستي، ي. (2007). "الديزل الحيوي من الطحالب الدقيقة." تقدم التكنولوجيا الحيوية, 25(3)، 294-306.

تشو، س.، وماجومدار، أ. (2012). "الفرص والتحديات لمستقبل الطاقة المستدامة." الطبيعة، 488(7411)، 294-303.

فرنانديز، F. G. A.، غونزاليس لوبيز، C. V.، Sevilla، J. F.، & Grima، E. M. (2012). "تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى كتلة حيوية بواسطة الطحالب الدقيقة: ما مدى واقعية المساهمة في إزالة ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير؟". علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والتكنولوجيا الحيوية, 96(3)، 577-586.

Jacquot، J. "5 شركات تصنع الوقود من الطحالب الآن."

مينيتريز، M. Y. (2012). "نظرة عامة على إنتاج الوقود الحيوي الطحالب والأثر البيئي المحتمل." العلوم البيئية والتكنولوجيا، 46(13)، 7073-7085.

Moka, S., Pande, M., Rani, M., Gakhar, R., Sharma, M., Rani, J., & Bhaskarwar, A. N. (2014). "الوقود البديل: لمحة عامة عن الاتجاهات الحالية ونطاق المستقبل." مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة، 32، 697-712.

براكاش، جي إس، أولاه، جي، وجوبرت، أ. (2011). "ما وراء النفط والغاز: اقتصاد الميثانول." معاملات ECS, 35(11)، 31-40.

فويث، م. (2009). "شركة داو تخطط للوقود الحيوي للطحالب." أخبار الكيمياء والهندسة، 87(27)، 10.