hidrogen sebagai sumber bahan bakar memiliki perbandingan, tetapi produksi, penyimpanan dan distribusi yang bermasalah. Sekarang, peneliti di Virginia Tech, Oak Ridge National Laboratory (ORNL), dan University of Georgia mengusulkan menggunakan polysaccharides, gula atau karbohidrat, langsung dari biomas untuk menghasilkan biaya rendah-hidrogen.
Menurut Departemen Energi AS (DOE), kemajuan diperlukan di empat daerah untuk membuat bahan bakar hidrogen sebuah kenyataan ekonomis untuk transportasi: produksi, penyimpanan, dan distribusi bahan bakar sel. Kebanyakan industri hidrogen saat ini berasal dari gas alam, yang telah menjadi mahal. Menyimpan dan memindahkan gas, apapun sumbernya, adalah mahal dan menjadi beban, dan bahkan berbahaya dengan sedikit infrastruktur untuk BAHAN BAKAR kendaraan.
Kami memerlukan cara mudah untuk menyimpan dan membawa energi hidrogen dan proses sederhana untuk menghasilkan hidrogen, berkata YH Percival Zhang, asisten profesor dari sistem rekayasa biologi di Virginia Tech.
Menggunakan pendekatan biologi sintetis, Zhang dan rekan Barbara R. Evans dan Jonathan R. Mielenz dari ORNL, dan Robert C. Hopkins dan Michael WW Adams dari University of Georgia, menggunakan kombinasi dari 13 enzim tidak pernah ditemukan di alam untuk bersama-sama sepenuhnya dikonversi polysaccharides dan air menjadi hidrogen dan di mana-bila-bentuk energi yang diperlukan.
Polysaccharides seperti pati dan selulosa digunakan oleh tanaman untuk penyimpanan energi dan blok bangunan, dan sangat stabil sampai terkena enzim. Hanya menambahkan enzim untuk campuran pati dan air dan enzim menggunakan energi di pati ke atas, ke air hanya karbon dioksida dan hidrogen, Zhang berkata.
Selaput darah yang keluar dari karbon dioksida dan hidrogen digunakan oleh sel bahan bakar untuk membuat listrik. Air, sebuah produk yang proses sel bahan bakar, akan didaur ulang untuk pati-Reaktor air. Tes laboratorium mengkonfirmasi bahwa semua terjadi suhu-rendah di sekitar 86 derajat-° F dan tekanan atmosfera.
Visi adalah untuk bahan dicampur dalam bahan bakar dari tangki sebuah mobil, misalnya. Sebuah mobil dengan sekitar 12-galon tangki dapat terus 27 kilogram (kg) pati, yang setara dengan 4 kg hidrogen. Rentang akan lebih dari 300 mil, Zhang perkiraan. Satu kg pati akan menghasilkan output yang sama sebagai energi 1,12 kg (0,38 galon) minyak.
Penyimpanan hidrogen dengan kendala terbesar untuk skala besar penggunaan bahan bakar hidrogen, yang DOE jangka panjang tujuan untuk penyimpanan hidrogen massa adalah 12 persen, atau 0,12 kg hidrogen per kg atau kontainer penyimpanan bahan. Tetapi teknologi tersebut tidak tersedia, kata Zhang.
Menggunakan polysaccharides penyimpanan hidrogen sebagai operator, Namun, tim peneliti mencapai kapasitas penyimpanan hidrogen setinggi 14,8 persen massa, yang dilaporkan di 23 Mei isu PLoS ONE, online, membuka akses-jurnal dari Perpustakaan Umum Sains.
Mielenz, yang mengepalai Bioconversion Group di ORNL's Biosains Divisi, berkat keberhasilan penelitian yang unik untuk hubungan kerja kolaborasi antara para ilmuwan, laboratorium divisi dan perguruan tinggi.
Pasangan kami biomas konversi kemampuan untuk belajar dengan fasilitas diperpanjang produksi hidrogen di laboratorium Chemical Ilmu Divisi merupakan kunci untuk proyek ini, Mielenz berkata. Ini juga menunjukkan nilai kemitraan dengan perguruan tinggi seperti Virginia Tech dan University of Georgia.
Selama bertahun-tahun, banyak benda telah diusulkan hidrogen sebagai operator, seperti methanol, etanol, hidrokarbon, atau amoniak-semua yang memerlukan khusus penyimpanan dan distribusi. Selain itu, reformasi sistem thermochemical memerlukan suhu tinggi dan sangat rumit dan besar. Pati, di sisi lain, dapat disalurkan oleh toko bahan makanan sehari-hari, Zhang poin keluar.
Jadi ini adalah ramah lingkungan, hemat energi, tidak memerlukan infrastruktur khusus, dan sangat aman. Kami telah membunuh tiga burung dengan satu batu, katanya. Kami memiliki produksi hidrogen dengan reaksi yang ringan dan biaya rendah. Kami telah hidrogen penyimpanan dan transportasi dalam bentuk pati atau syrups. Dan tidak ada infrastruktur khusus diperlukan.
Berikutnya R & D akan langkah untuk meningkatkan reaksi tinggi dan mengurangi biaya enzim, Zhang berkata. Kami envision bahwa di masa yang akan datang kita akan berkendara didukung oleh kendaraan karbohidrat, atau energi disimpan dalam bentuk solid karbohidrat, dengan produksi hidrogen dari karbohidrat dan air, listrik dan produksi melalui hidrogen-sel bahan bakar.
Apa yang lebih penting lagi, efisiensi energi konversi dari gula-sel bahan bakar hidrogen-sistem sangat tinggi lebih dari tiga kali lebih tinggi dibandingkan gula-etanol-mesin pembakaran internal, Zhang tambahnya. Ini berarti jika sekitar 30 persen dari bahan bakar transportasi dapat diganti dengan etanol dari biogas sebagai DOE diusulkan, hampir sama dengan jumlah biomas akan cukup untuk menyediakan 100 persen dari bahan bakar kendaraan transportasi melalui teknologi ini.
Selain itu, penggunaan karbohidrat dari biomas sebagai bahan bakar transportasi akan menghasilkan nol bersih emisi karbon dioksida dan membawa manfaat bagi keamanan energi nasional dan ekonomi, Zhang berkata.
Subscribe to:
Post Comments (Atom)
No comments:
Post a Comment