ข้อเสนอการวิจัยเชื้อเพลิงชีวภาพ

สาหร่ายขนาดเล็กสามารถเป็นแหล่งพลังงานใหม่ได้ สาหร่ายขนาดเล็กเป็นพลังงานหมุนเวียนและเป็นคำตอบของการจัดหาพลังงานของโลก หากเราตัดสินใจสร้างบ่อร่องน้ำสำหรับสาหร่ายขนาดเล็ก เราก็สามารถบรรลุผลสำเร็จได้หลายอย่าง ฉันต้องการแจ้งให้คุณทราบถึงสามวิธีที่การวิจัยเชื้อเพลิงชีวภาพจะเป็นประโยชน์ต่อโลก

น้ำมันเริ่มขาดแคลน และเราจำเป็นต้องจัดทำแผนสำรองเผื่อไว้เผื่อน้ำมันหมด แทนที่จะพึ่งเชื้อเพลิงจากต่างประเทศเราควรสร้างเอง ถ้าเราสร้างเองจะลดต้นทุนค่าน้ำมันลงครึ่งหนึ่งของราคาปัจจุบัน ราคาจะถูกตัดสำหรับซัพพลายเออร์และผู้เรียกร้อง จะช่วยให้เราประหยัดเงินจากการต้องรับน้ำมันและค่าขนส่งอีกด้วย ประโยชน์เหล่านี้คือการค้นพบแหล่งพลังงานใหม่ ช่วยเหลือสิ่งแวดล้อมแทนที่จะทำลายมัน และใช้ประโยชน์จากนวัตกรรมนี้

วัตถุประสงค์

จุดประสงค์ของการเปลี่ยนแปลงแรงจูงใจของเราในการวิจัยเชื้อเพลิงชีวภาพก็คือ การทำนวัตกรรมนี้จะทำให้องค์กรของเราอยู่ในอันดับต้นๆ เราจะประหยัดเงินได้หลายพันล้านดอลลาร์และสร้างรายได้หลายพันล้านดอลลาร์ด้วย เป็นสิ่งทดแทนที่ราคาถูกกว่าดีเซลทั่วไป แต่ก็ทำสิ่งเดียวกันหากไม่ดีกว่า ดังนั้นจึงเป็นสถานการณ์ที่ win-win เราจะชักชวนบริษัทอื่นๆ ให้เดินตามรอยของเราเพื่อผลิตพลังงานประเภทต่างๆ

ขอบเขต

ข้อเสนอที่เหลือประกอบด้วยการวิเคราะห์เพิ่มเติมเกี่ยวกับการวิจัยเกี่ยวกับเชื้อเพลิงชีวภาพ ข้อมูลสำคัญที่ฉันได้รับระหว่างการวิจัยเกี่ยวกับเชื้อเพลิงชีวภาพมีอยู่ในบันทึกที่ส่งมา (ภาคผนวก)

การวิเคราะห์ข้อมูลที่มีอยู่

การนำการวิจัยของเราไปใช้เชื้อเพลิงชีวภาพสามารถช่วยให้เราโค่นล้มคู่แข่งอื่นๆ ของเรา เช่น Exxon ได้ อ้างอิงจากบทความ “Exxon at Least 25 Years Away From Making Fuel from Algae” เอ็กซอนลงทุนกับการวิจัยเชื้อเพลิงสาหร่ายเป็นเวลาสี่ปี แต่พวกเขาถอนตัวออกไปเพราะจะทำให้ใช้เงินมากเกินไปและใช้เวลานานเกินไป (Carroll) . พวกเขาล้มเหลวในการพยายามทำบางสิ่งที่สามารถเปลี่ยนวิธีที่เราได้รับพลังงานของเรา ค่าใช้จ่ายในการวิจัยครั้งนี้จะอยู่ที่ 600 ล้านดอลลาร์ Solazyme ได้รับประโยชน์จากเชื้อเพลิงชีวภาพในรอบสิบปี บริษัทนี้ใช้เชื้อเพลิงชีวภาพเป็นเชื้อเพลิง เคมี โภชนาการ และการดูแลส่วนบุคคล (http://solazyme.com/technology)

ฉันเชื่อว่าการวิจัยเกี่ยวกับเชื้อเพลิงสาหร่ายจะทำให้เราเป็นบริษัทที่ประสบความสำเร็จมากกว่าเอ็กซอน และเราอาจเปลี่ยนแปลงโลกด้วยซ้ำ อ้างอิงจากบทความเรื่อง “โอกาสและความท้าทายสำหรับอนาคตพลังงานที่ยั่งยืน” มุมมองนี้ทำให้โอกาสเหล่านี้เข้าสู่บริบทที่ใหญ่ขึ้นโดยเชื่อมโยงโอกาสเหล่านี้กับแง่มุมต่างๆ ในภาคการขนส่งและการผลิตไฟฟ้า นอกจากนี้ยังให้ภาพรวมของภูมิทัศน์พลังงานในปัจจุบัน และอภิปรายการโอกาสและเส้นทางการวิจัยและการพัฒนาหลายประการที่อาจนำไปสู่อนาคตพลังงานที่เจริญรุ่งเรือง ยั่งยืน และปลอดภัยสำหรับโลก (Chu และ Majumdar)

ภาพรวมเชื้อเพลิงชีวภาพ

สาหร่ายเป็นแหล่งเชื้อเพลิงชีวภาพที่ยั่งยืนที่สำคัญที่สุดแห่งหนึ่งในอนาคตของพลังงานหมุนเวียน สาหร่ายเป็นวัตถุดิบตั้งต้นที่สามารถนำไปใช้ได้ไม่จำกัด สาหร่ายสามารถเผาผลาญกระแสของเสียต่างๆ ได้ (เช่น น้ำเสียชุมชน คาร์บอนไดออกไซด์จากก๊าซไอเสียทางอุตสาหกรรม) และผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีองค์ประกอบและการใช้งานที่หลากหลาย (Menetrez, 2012)

ข้อดีของเชื้อเพลิงชีวภาพ

เชื้อเพลิงชีวภาพให้ผลลัพธ์เชิงบวกจำนวนมาก (ดูรายการด้านล่าง)

• ไบโอดีเซลไม่จำเป็นต้องมีการดัดแปลงเครื่องยนต์เพื่อใช้ในรถยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซล อย่างไรก็ตาม อาจมีความเสียหายบางอย่างขึ้นอยู่กับการใช้งานก่อนหน้าของรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล #2 แบบเดิม

• ไบโอดีเซลไม่เป็นพิษและสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ การรั่วไหลใดๆ ในกระบวนการผลิตหรือการขนส่งจะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง การรั่วไหลของไบโอดีเซลขนาดใหญ่อาจยังต้องได้รับการบำบัดบางรูปแบบ

• กระบวนการผลิตสามารถเปลี่ยนน้ำมัน จาระบี และไขมันที่ใช้แล้วให้เป็นผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงได้ ซึ่งรวมถึงน้ำมันปรุงอาหารและจาระบีที่ใช้แล้วซึ่งสามารถหาซื้อได้ในราคาถูกหรือฟรี เนื่องจากบางชนิดไม่มีประโยชน์อย่างอื่น

• ไบโอดีเซลสามารถนำมาใช้ทดแทนน้ำมันทำความร้อนภายในบ้านที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น (http://greenthefuture.com/BIODIESEL_PROSCONS.html)

ข้อเสียของเชื้อเพลิงชีวภาพ

แม้ว่าเชื้อเพลิงชีวภาพจะเป็นประโยชน์ต่อเรา แต่ก็มีข้อเสียเช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในตลาด

• ไบโอดีเซลสามารถเจลได้ในสภาพอากาศหนาวเย็น จุดเจลคือหน้าที่ของวัตถุดิบตั้งต้นและส่วนผสมของไบโอดีเซลกับน้ำมันดีเซล

• ผู้ผลิตหลายรายไม่สามารถผลิตไบโอดีเซลที่ตรงตามมาตรฐาน ASTM 6751 ได้ เนื่องจากไม่สามารถขจัดสิ่งเจือปนและน้ำทั้งหมดในระหว่างกระบวนการล้างและการกลั่นได้

• สำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมพบว่าการใช้น้ำมัน B20 สามารถลดประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงได้ 1 ถึง 2%

• กระบวนการผลิตไบโอดีเซลมีอัตราการติดไฟสูงเนื่องจากมีการใช้สารเคมี

ซึ่งไม่ใช่เรื่องแปลก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการตั้งค่า (http://greenthefuture.com/BIODIESEL_PROSCONS.html)

ความสำเร็จของคู่แข่ง

อ้างอิงจากบทความ “5 บริษัทที่ผลิตเชื้อเพลิงจากสาหร่ายในปัจจุบัน” โซลาไซม์อ้างว่ากำลังดำเนินการผลิตเชื้อเพลิงให้กับกองทัพเรือได้มากกว่า 20,000 แกลลอนภายในปี 2553 บริษัทหวังที่จะลดต้นทุนเชื้อเพลิงลงเหลือ 60 ถึง 80 ดอลลาร์ต่อบาร์เรล ภายในสองถึงสามปีข้างหน้า (Jacquot) Algenol Biofuels เป็นอีกหนึ่งคู่แข่งและพวกเขาประสบความสำเร็จอย่างมากกับการทดลองเชื้อเพลิงชีวภาพ

ในบทความ “Dow Plans Algae Biofuels Pilot” โครงการนี้ขึ้นอยู่กับการที่ Algenol ได้รับเงินช่วยเหลือจากกระทรวงพลังงานเป็นจำนวนเงินสูงสุด 25 ล้านดอลลาร์ หรือไม่เกินครึ่งหนึ่งของต้นทุนของโรงงาน 50 ล้านดอลลาร์ เงินทุนส่วนที่เหลือจะจัดหาโดย Algenol ซึ่งจะเป็นเจ้าของและดำเนินการโรงงานด้วย Dow จะบริจาคที่ดิน 25 เอเคอร์ การจัดหาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และความเชี่ยวชาญทางเทคนิค (Voith) กระทรวงพลังงานให้เงินสนับสนุนแก่พวกเขาเป็นเงิน 25 ล้านดอลลาร์ ซึ่งน่าเหลือเชื่อมาก

ตอบสนองความต้องการ

ในบทความ “เชื้อเพลิงชีวภาพจากสาหร่ายขนาดเล็ก” น่าเสียดายที่ไบโอดีเซลจากพืชน้ำมัน น้ำมันปรุงอาหารที่ใช้แล้ว และไขมันสัตว์ไม่สามารถสนองความต้องการเชื้อเพลิงการขนส่งที่มีอยู่ได้แม้เพียงเล็กน้อย ดังที่แสดงให้เห็นในที่นี้ สาหร่ายขนาดเล็กดูเหมือนจะเป็นแหล่งไบโอดีเซลหมุนเวียนเพียงแหล่งเดียวที่สามารถตอบสนองความต้องการเชื้อเพลิงการขนส่งทั่วโลก (Chisti, 2007) ความต้องการเชื้อเพลิงชีวภาพของเรายังไม่พร้อมจะออกสู่ตลาด แต่ด้วยเวลา ความพยายาม และเงิน เราสามารถทำงานให้สำเร็จได้

ภาวะโลกร้อน

ปัจจุบัน การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการกระทำของมนุษย์ ซึ่งส่วนใหญ่มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ยังแซงหน้าความสามารถในการรีไซเคิลก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของธรรมชาติอีกด้วย ซึ่งมีส่วนสำคัญต่อปัญหาภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน (Prakash, Olah และ Goeppert) ตาม “เชื้อเพลิงทางเลือก: ภาพรวมของแนวโน้มปัจจุบันและขอบเขตสำหรับอนาคต” การใช้ไบโอดีเซลในเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไปส่งผลให้ไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ถูกเผาไหม้ คาร์บอนมอนอกไซด์ อนุภาค และไนโตรเจนออกไซด์ลดลงอย่างมาก เชื้อเพลิงทดแทนที่แตกต่างกันได้รับการเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงทั่วไป และเห็นได้ชัดว่าการใช้เชื้อเพลิงชนิดหลังสามารถลดลงได้อย่างมากโดยการใช้เชื้อเพลิงผสม (2014)

วิธีการกลั่น

บทความ “ทบทวนกระบวนการผลิตน้ำมันและก๊าซเชื้อเพลิงชีวภาพจากสาหร่ายขนาดเล็ก” ระบุว่าการใช้กระบวนการเทอร์โมเคมีสามารถผลิตน้ำมันและก๊าซได้ และโดยการใช้กระบวนการชีวเคมีก็สามารถผลิตเอทานอลและไบโอดีเซลได้ คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์สาหร่ายขนาดเล็กเกือบจะคล้ายคลึงกับคุณสมบัติของน้ำมันจากปลาและพืช ดังนั้นจึงถือได้ว่าใช้แทนน้ำมันฟอสซิลได้ (Amin, 2009) กระบวนการแปลงสภาพสามารถนำไปใช้กับสาหร่ายขนาดเล็กเพื่อให้เป็นไบโอดีเซลได้

บทความ “สารเคมีจากชีวมวลลิกโนเซลลูโลส: โอกาส มุมมอง และศักยภาพของระบบโรงกลั่นชีวภาพ” ยอมรับว่าจำเป็นต้องมีการปรับปรุงประสิทธิภาพและความพยายามในการวิจัย (การคายน้ำ การหมัก การเติมไฮโดรเจน ฯลฯ) รวมถึงความเป็นไปได้ในการเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงมวลชีวมวล ผ่านการสังเคราะห์สารเคมีแพลตฟอร์มใหม่ที่มีปริมาณออกซิเจนสูงขึ้น เพื่อรองรับองค์ประกอบชีวมวลดั้งเดิม (Cherubini และ Strømman)

รายละเอียดโครงการ

เหตุผลและความสำคัญ

การวิจัยที่ให้มาจะพิจารณาว่าการวิจัยเกี่ยวกับเชื้อเพลิงชีวภาพคือสิ่งที่เรากำลังมองหาในขั้นตอนต่อไปของบริษัท Rouge Gauche Corporation หรือไม่ การศึกษามีไว้เพื่อช่วยให้เราประหยัดเงินได้มหาศาล การวิจัยเกี่ยวกับเชื้อเพลิงชีวภาพจะเป็นตัวกำหนดว่าเราควรใช้แนวคิดในการสร้างสนามแข่งหรือไม่หากได้รับทุนจากกระทรวงพลังงาน

การประกันคุณภาพ

เพื่อประกันคุณภาพและการรับประกัน ข้อมูลทั้งหมดจะถูกรวบรวมจากแหล่งที่เชื่อถือได้ตลอดจนแหล่งที่น่าเชื่อถือ ทนายความใน Rouge Gauche จะได้รับคำแนะนำด้วย

บทสรุป

จำเป็นต้องมีการศึกษาความเป็นไปได้เพื่อรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับประสิทธิผลของการวิจัยเชื้อเพลิงชีวภาพของ Rouge Gauche Corporation ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการปรับปรุงโปรแกรมของเราสอดคล้องกับภารกิจและเป้าหมายของเราในอนาคต การค้นพบเบื้องต้นได้ข้อสรุปว่าเชื้อเพลิงชีวภาพจะกลายเป็นแหล่งพลังงานใหม่ ช่วยสิ่งแวดล้อมแทนที่จะทำลายมัน และสร้างสรรค์สิ่งใหม่ๆ ให้กับ Rouge Gauche Corporation

การศึกษาเชิงลึกสามารถทำได้ภายในสองเดือนขึ้นอยู่กับจรรยาบรรณในการทำงาน การศึกษาครั้งนี้จะไม่รบกวนงานของฉันในฐานะวิศวกรโยธาของบริษัท Rouge Gauche Corporation การศึกษานี้สามารถสร้างแนวคิดว่าเชื้อเพลิงชีวภาพจะเป็นประโยชน์ต่อ Rouge Gauche Corporation ได้อย่างไร

ข้อแนะนำ

เชื้อเพลิงชีวภาพเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าดีเซล บริษัทของเราถูกมองว่าเป็นต้นเหตุของภาวะโลกร้อนเนื่องจากงานที่เราทำ สาหร่ายขนาดเล็กที่ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมสามารถทดแทนน้ำมันดีเซลได้เป็นอย่างดี Gabriel Acién Fernández กล่าวว่าสาหร่ายขนาดเล็กได้รับการเสนอให้เป็นทางเลือกในการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อช่วยในการหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและปัญหาที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล สาหร่ายขนาดเล็กช่วยลดคาร์บอนไดออกไซด์แทนที่จะปล่อยออกมา ต่างจากน้ำมันเบนซินทั่วไป (2012) เชื้อเพลิงชีวภาพไม่เพียงแต่ดีต่อโลกเท่านั้น แต่ยังยิ่งใหญ่ต่ออารยธรรมในอนาคตด้วย เวลาในการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลของเราเกือบจะเสร็จสิ้นแล้ว และการหาวิธีใหม่ๆ ในการใช้พลังงานสามารถกำหนดแนวทางสำหรับอนาคตได้ เป็นโอกาสของเราที่จะนำแนวคิดการวิจัยนี้มาสร้างเป็นมรดกให้กับ Rouge Gauche Corporation

อ้างอิง

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

แคร์โรลล์ เจ. (2013) “เอ็กซอนอยู่ห่างจากการผลิตเชื้อเพลิงจากสาหร่ายอย่างน้อย 25 ปี” < http://www.bloomberg.com/news/2013-03-08/exxon-at-least-25-years-away-from-making-fuel- from-algae.html> (26 เม.ย. 2557)

Cherubini, F. , & Strømman, A. H. (2011) “สารเคมีจากชีวมวลลิกโนเซลลูโลส: โอกาส มุมมอง และศักยภาพของระบบโรงกลั่นชีวภาพ” เชื้อเพลิงชีวภาพ ผลิตภัณฑ์ชีวภาพ และการกลั่นทางชีวภาพ 5(5) 548-561

ชิสติ วาย. (2007) “ไบโอดีเซลจากสาหร่ายขนาดเล็ก” ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพ, 25(3), 294-306.

Chu, S., และ Majumdar, A. (2012) “โอกาสและความท้าทายสำหรับอนาคตพลังงานที่ยั่งยืน” ธรรมชาติ, 488(7411), 294-303.

Fernández, F. G. A., González-López, C. V., Sevilla, J. F. , & Grima, E. M. (2012) “การเปลี่ยน CO2 ให้เป็นชีวมวลด้วยสาหร่ายขนาดเล็ก: การกำจัด CO2 อย่างมีนัยสำคัญจะเป็นไปได้จริงเพียงใด” จุลชีววิทยาประยุกต์และเทคโนโลยีชีวภาพ 96(3) 577-586

Jacquot, J. “ตอนนี้ 5 บริษัทที่ผลิตเชื้อเพลิงจากสาหร่าย”

Menetrez, M. Y. (2012) “ภาพรวมของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากสาหร่ายและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น” วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม 46(13) 7073-7085

Moka, S., Pande, M., Rani, M., Gakhar, R., Sharma, M., Rani, J., & Bhaskarwar, A. N. (2014) “เชื้อเพลิงทางเลือก: ภาพรวมแนวโน้มในปัจจุบันและขอบเขตในอนาคต” บทวิจารณ์พลังงานทดแทนและยั่งยืน, 32, 697-712

Prakash, G. S. , Olah, G. , & Goeppert, A. (2011) “นอกเหนือจากน้ำมันและก๊าซ: เศรษฐกิจเมทานอล” ธุรกรรมของ ECS, 35(11), 31-40

วอยธ์, ม. (2009) “Dow วางแผนนำร่องเชื้อเพลิงชีวภาพสาหร่าย” ข่าวเคมีและอังกฤษ, 87(27), 10.