Biobränsle i USA - Biofuel in the United States

Den USA producerar främst biodiesel och etanolbränsle , som använder majs som huvudutgångsmaterial . USA är världens största producent av etanol och har producerat nästan 16 miljarder liter bara under 2017. USA, tillsammans med Brasilien, stod för 85 procent av all etanolproduktion, med en total världsproduktion på 27,05 miljarder liter. Biodiesel finns kommersiellt tillgängligt i de flesta oljeväxter . Från och med 2005 var den något dyrare än fossil diesel, även om den fortfarande produceras i relativt små mängder (jämfört med petroleumprodukter och etanolbränsle ).

Biodrivmedel används främst blandat med fossila bränslen . De används också som tillsatser. Den största biodieselkonsumenten är den amerikanska armén . De flesta lätta fordon på väg idag i USA kan köras med blandningar på upp till 10% etanol , och biltillverkare tillverkar redan fordon som är konstruerade för att köras på mycket högre etanolblandningar. Efterfrågan på bioetanolbränsle i USA stimulerades av upptäckten i slutet av 90-talet att metyl-tertiärbutyleter (MTBE) , ett syreadditiv i bensin, förorenade grundvattnet. Cellulosabiobränslen är under utveckling för att undvika uppåtgående tryck på livsmedelspriserna och förändringar av markanvändningen som förväntas bero på en kraftig ökning av användningen av livsmedelsbiobränslen.

Biobränslen är inte bara begränsade till flytande bränslen. En av de ofta förbisedda användningarna av biomassa i USA är förgasning av biomassa . Det finns ett litet men växande antal människor som använder trägas för att tanka bilar och lastbilar över hela Amerika.

Utmaningen är att expandera marknaden för biodrivmedel bortom de gårdsstater där de hittills varit mest populära. Flex-fuel-fordon hjälper till med denna övergång eftersom de tillåter förare att välja olika bränslen baserat på pris och tillgänglighet.

Den växande etanol- och biodieselindustrin ger jobb inom anläggningskonstruktion, drift och underhåll, mestadels på landsbygden. Enligt Renewable Fuels Association skapade etanolindustrin nästan 154 000 amerikanska jobb bara under 2005, vilket ökade hushållens inkomst med 5,7 miljarder dollar. Det bidrog också med cirka 3,5 miljarder dollar i skatteintäkter på lokal, statlig och federal nivå. Å andra sidan fick industrin 2010 6,646 miljarder dollar i federalt stöd (räknat inte statligt och lokalt stöd).

Baserat på genomsnittliga amerikanska majsavkastningar för åren 2007 till 2012 skulle omvandlingen av hela den amerikanska majsgrödan ge 34,4 miljarder liter etanol, vilket är cirka 25% av det färdiga motorbränslebehovet för 2012.

Historia

USA använde biobränsle i början av 1900-talet. Till exempel kördes modeller av Ford T med etanolbränsle . Sedan minskade intresset för biodrivmedel fram till den första och andra oljekrisen (1973 och 1979).

Institutionen för energi inrättade National Laboratory for Renewable Energy 1974 och började arbeta 1977. NREL publicerar artiklar om biodrivmedel. Kongressen röstade också energipolitiska lagen 1994 och en nyare 2005 för att främja förnybara bränslen.

Kongressen inrättade stamgäster enligt Energy Policy Act of 2005 som syftade till att uppmuntra blandning av förnybara bränslen i vårt lands motorfordonsbränsletillförsel. Kongressen stödde programmet för förnybara bränslen enligt Energy Independence and Security Act från 2007 för att innehålla särskilda årliga volymstandarder för komplett förnybart bränsle och även för de fasta förnybara bränslegrupperna av biomassa-baserad diesel, biobränsle och avancerat biobränsle. De omvärderade lagstadgade kraven innehåller också nya kriterier för både förnybara bränslen och för de råvaror som används för att producera dem, inklusive tröskelvärden för utsläpp av växthusgaser under hela livscykeln.

Lagstiftning

Förnyelsebar bränslestandard (RFS1)

Det nuvarande National Renewable Fuel Standard- programmet (RFS1) grundades enligt Energy Policy Act of 2005 , som ändrade Clean Air Act genom att upprätta den första nationella förnybara bränslestandarden. Den amerikanska kongressen gav US Environmental Protection Agency (EPA) ansvaret för att samordna med US Department of Energy , US Department of Agriculture och intressenter för att utforma och genomföra detta nya program.

Den förnybara bränslestandarden krävde 28 × 10 ⁶  m ³ ) biodrivmedel som skulle användas 7,5 miljarder US-dollar årligen till 2012 och utvidga marknaden för biodrivmedel. ^

EPA tillkännagav att 2009 års förnybara bränslestandard kommer att kräva att de flesta raffinaderier, importörer och icke-syresatta blandare av bensin förskjuter 10,21% av sin bensin med förnybara bränslen som etanol. Detta krav syftar till att säkerställa att minst 11,1 miljarder US gallon (42 × 10 ⁶  m ³ ) förnybara bränslen kommer att säljas under 2009, i enlighet med de mål som fastställts i Energy Independence and Security Act of 2007 (EISA). Medan RFS-kravet ökar med cirka 23% - från 9 miljarder US gallon (34 × 10 ⁶  m ³ ) 2008 till 11,1 miljarder US gallon (42 × 10 ⁶  m ³ ) 2009 - ökar procentsatsen med nästan en tredje, från 7,76% 2008 till 10,21% 2009. ^^^

EPA fastställer att bränsleblandare uppfyller kraven på förnybart bränsle genom att undersöka förnybara identifieringsnummer som de lämnar in till byrån.

2009 års RFS driver också upp mot det som kallas " blandväggen ". För att ta itu med problemet med blandade väggar studerar DOE och andra användningen av mellanklassblandningar, som E15 och E20 , för användning i vanliga bensinförbränningsfordon. Att låta alla bensinblandningar innehålla upp till 20% etanol skulle fördubbla den potentiella marknaden för etanol.

Förnyelsebar bränslestandard (RFS2)

I maj 2009 släppte EPA föreslagna ändringar av programmet National Renewable Fuel Standard. Dessa revisioner behandlade ändringar av programmet Renewable Fuel Standard enligt EISA. De reviderade lagstadgade kraven fastställer nya specifika volymstandarder för cellulosabiobränsle , biomassa-baserad diesel , avancerat biobränsle och totalt förnybart bränsle som måste användas i transportbränsle varje år. De reviderade lagstadgade kraven inkluderar också nya definitioner och kriterier för både förnybara bränslen och de råvaror som används för att producera dem, inklusive nya tröskelvärden för växthusgasutsläpp (GHG) för förnybara bränslen. Regleringskraven för RFS gäller för inhemska och utländska producenter och importörer av förnybart bränsle.

Av dessa ändringar är flera betydande anmärkningsvärda. För det första ökade volymstandarden under RFS2 från och med 2008 från 5,4 till 9,0 miljarder US gallon (20 000 000 till 34 000 000 m ³ ). Därefter fortsätter den erforderliga volymen att öka under RFS2 och når så småningom 36 miljarder US gallon (140 × 10 ⁶  m ³ ) 2022. ^

Volymstandarder

Trösklar för minskning av växthusgaser

EISA upprättade nya förnybara bränslekategorier och behörighetskrav, inklusive att fastställa de första obligatoriska tröskelvärdena för minskning av växthusgaser för de olika bränslekategorierna. För varje förnybar bränsleväg utvärderas växthusgasutsläppen under hela livscykeln , inklusive produktion och transport av råvaran. förändring av markanvändning; produktion, distribution och blandning av det förnybara bränslet; och slutanvändning av det förnybara bränslet. Utsläppen av växthusgaser jämförs sedan med de livscykel utsläpp av 2005 petroleumutgångs bränslen (bas år etablerat som 2005 av EISA) flykt av förnybara bränslen, såsom bensin eller diesel . Livscykelutsläppsgränserna för minskning av växthusgasutsläpp enligt EISA varierar från 20 till 60 procent, beroende på förnyelsebar bränslekategori.

Förnybara bränslen

Etanolbränsle

Efterfrågan på etanolbränsle i USA stimulerades av upptäckten i slutet av 1990-talet att metyl-tertiärbutyleter (MTBE) , en syreadditiv i bensin, förorenade grundvattnet. På grund av riskerna med omfattande och kostsamma tvister och eftersom MTBE-användning i bensin var förbjuden i nästan 20 stater 2006, öppnade ersättningen av MTBE en ny marknad för etanolbränsle. Denna efterfrågan på etanol som syrgasadditiv ägde rum vid en tidpunkt då oljepriserna redan steg betydligt. Denna förändring bidrog också till en ökad användning av gasol E10 och till en kraftig ökning av produktion och försäljning av E85 flexfordon sedan 2002.

USA (1) Stater med obligatorisk användning av E10-blandning
Iowa	E10	Missouri	E10
Hawaii	E10	Montana	E10
Kansas	E10	Oregon	E10
Louisiana	E10	Washington	E10
Minnesota	E10

Blandningar med låg etanol

De flesta bilar på väg idag i USA kan köras med blandningar på upp till 10% etanol ( E10 ) och biltillverkare tillverkar redan fordon som är konstruerade för att köras på mycket högre etanolblandningar. Även om E10 endast är obligatoriskt i 10 stater, är etanolblandningar i USA tillgängliga i andra stater som valfria eller tillsätts på lägre procentsatser som en ersättning för MTBE (används för att syresyra bensin) utan märkning, vilket gör E-blandningar närvarande i två tredjedelar av USA: s gasförsörjning.

Flex-fuel-fordon

Ford , DaimlerChrysler och GM är bland bilföretagen som säljer " flexibla bränsle " -bilar, lastbilar och minibussar som kan använda bensin och etanolblandningar som sträcker sig från ren bensin upp till 85% etanol ( E85 ). I mitten av 2008 fanns det cirka sju miljoner E85-kompatibla fordon på amerikanska vägar. En undersökning från 2005 visade dock att 68% av de amerikanska ägarna med flex-fuel-bilar inte var medvetna om att de ägde en E85 flex. Detta beror på att utsidan av flex- och non-flex-fordon ser exakt ut; det finns ingen försäljningsprisskillnad mellan dem; bristen på konsumenternas medvetenhet om E85-talet och även beslutet från amerikanska biltillverkare att inte sätta någon form av yttre märkning så att köpare kan vara medvetna om att de får ett E85-fordon. Sedan 2006 har många nya FFV-modeller i USA en ljusgul gaslock för att påminna förare om E85-funktionerna, och GM använder också märkning med texten "Flexfuel / E85 Ethanol" för att tydligt markera bilen som en E85 FFV.

PR E85 Flexfuel Chevy Tahoe .

En stor begränsning som hämmar försäljningen av E85 flexfordon eller tankar med E85 är den begränsade infrastrukturen som är tillgänglig för att sälja E85 till allmänheten, eftersom det i oktober 2008 bara fanns 1802 bensinstationer som sålde E85 till allmänheten i hela USA, med en stor koncentration av E85-stationer i Corn Belt- staterna, ledd av Minnesota med 357 stationer, mer än någon annan stat, följt av Illinois med 189, Wisconsin med 118 och Missouri med 112. Endast sju stater har inte E85 tillgänglig för allmänheten, Alaska , Hawaii , Maine , New Hampshire , New Jersey , Rhode Island och Vermont . Den huvudsakliga begränsningen för en snabbare expansion av E85-tillgängligheten är att det kräver dedikerade lagringstankar vid bensinstationer till en beräknad kostnad på 60 000 USD för varje dedikerad etanoltank.

Chrysler, General Motors och Ford har förbundit sig att tillverka 50 procent av hela fordonslinjen som flexibelt bränsle under årsmodell 2012, om tillräcklig infrastruktur för tankning utvecklas. När det gäller energipolitiken lovade president Barack Obama under sin valkampanj att avsevärt minska oljeförbrukningen, med åtgärder som bland annat innefattar att alla nya fordon är skyldiga att ha FFV-kapacitet i slutet av 2013.

Biodiesel

GreenHunter Energy, Inc. har inlett kommersiell verksamhet vid sitt biodieselraffinaderi i Houston, Texas , som kan producera 105 miljoner US gallon per år (400 × 10 ³  m ³ / a) biodiesel. Denna produktionskapacitet gör det till det största biodieselraffinaderiet i USA och slår knappt ut de 100 miljoner US gallon per år (380 × 10 ³  m ³ / a) biodieselraffinaderi byggt av Imperium Renewables i Washington . ^^

Som jämförelse nådde den totala amerikanska produktionskapaciteten för biodiesel 2240 miljoner US gallon per år (8,5 × 10 ⁶  m ³ / a) 2007, även om dåliga marknadsförhållanden höll 2007 års produktion till cirka 450 miljoner US gallon (1,7 × 10 ⁶  m ³ ), enligt National Biodiesel Board (NBB). ^^

2006 öppnade Fuel Bio den största tillverkningsanläggningen för biodiesel på USA: s östkust i Elizabeth , New Jersey . Fuel Bios verksamhet kan producera en namnskyltkapacitet på 50 miljoner US gallon (190 × 10 ³  m ³ ) biodiesel per år. ^

Metanolbränsle

1996 Ford Taurus var det första fordonet med flexibelt bränsle som tillverkades med versioner som kunde köras med antingen etanol (E85) eller metanol (M85) blandad med bensin.

Metanol framställdes först från pyrolys av trä, vilket resulterade i det vanliga engelska namnet träalkohol . För närvarande produceras metanol vanligtvis med metan (huvudbeståndsdelen i naturgas ) som råvara. Det kan också produceras genom pyrolys av många organiska material eller av Fischer – Tropsch från syntetisk gas , så kallas biometanol. Produktion av metanol från syntesgas med hjälp av Biomass-To-Liquid kan erbjuda metanolproduktion från biomassa med effektivitet upp till 75%. Utbredd produktion via denna väg har en postulerad potential (se Olah-referens ovan) att erbjuda metanolbränsle till en låg kostnad och med fördelar för miljön. Dessa produktionsmetoder är emellertid inte lämpliga för småskalig produktion .

Framgångsrika testprogram i Europa och USA, främst i Kalifornien , genomfördes med metanol flex-fuel-fordon , så kallade M85 flex-fuel-fordon. Ford började utveckla ett fordon med flexibelt bränsle 1982 och mellan 1985 och 1992 byggdes 705 experimentella FFV: er och levererades till Kalifornien och Kanada, inklusive 1.6L Ford Escort , 3.0L Taurus och 5.0L LTD Crown Victoria . Dessa fordon kunde fungera på antingen bensin eller metanol med endast ett bränslesystem. Lagstiftning antogs för att uppmuntra den amerikanska bilindustrin att starta produktionen, som startade 1993 för M85 FFV på Ford. År 1996 utvecklades en ny FFV Ford Taurus, med modeller som kunde köras antingen på metanol eller etanol blandad med bensin. Denna etanolversion av Oxen blev den första kommersiella produktionen av en E85 FFV. FFV-produktionsprogrammen hos de amerikanska bilföretagen fortsatte, men i slutet av 1990-talet flyttades tyngdpunkten till E85-versionen, som den är idag. Etanol föredrogs framför metanol eftersom det finns ett stort stöd från jordbrukssamhället och tack vare regeringens incitamentsprogram och majsbaserade etanolsubventioner.

2005 avslutade Kaliforniens guvernör, Arnold Schwarzenegger , användningen av metanol efter 25 år och 200 miljoner mil av framgångsrik drift för att gå med i den växande användningen av etanol som drivs av majsproducenter. Trots detta var han optimistisk om programmets framtid och hävdade att "det kommer tillbaka." Etanol är för närvarande (från och med 2009) prissatt till 2 till 3 dollar per gallon, medan metanol tillverkad av naturgas ligger kvar på 47 cent per gallon. För närvarande finns det över 60 bensinstationer i Kalifornien som levererar metanol i sina pumpar.

Butanolbränsle

Ett team av kemitekniker vid University of Arkansas har utvecklat en metod för att omvandla vanliga alger till butanol , som kan användas som bränsle i befintliga bensinmotorer. Algerna odlas på "raceway" -tråg och algtillväxten förbättras genom att avge höga koncentrationer av koldioxid genom ihåliga fibermembran.

Frågor har tagits upp om mängden energi som behövs för att producera etanol av bränslekvalitet jämfört med mängden energi den släpper ut vid förbränning. Beroende på vem du frågar kan du få ett annat svar på om etanol från majs producerar mer energi eller inte än det förbrukar.

Därför har företag som BP och DuPont tittat på nästa generation biobränsle, särskilt när det gäller att undersöka butanol.

Specifika fördelar med att använda butanol jämfört med etanol inkluderar högre energiinnehåll per kg, förmågan att blandas vid högre koncentrationer utan ytterligare anpassning av fordon och potential att använda befintlig lagrings- / transportinfrastruktur.

Att använda majs som råvara för att producera antingen etanol eller butanol verkar emellertid omöjligt utan betydande tekniska förbättringar vad gäller utbyten. För närvarande kan cirka 2,5 US gallon (9,5 L) butanol produceras per busk majs (373 l / t). Under tiden kan cirka 2,75 US gallon (10,4 L) etanol produceras per busk majs (410 l / t). Vår nuvarande produktion av etanol är cirka 5 miljarder US gallon per år (19 × 10 ⁶  m ³ / a), men det kräver 20% av USA: s majsskörd och ersätter bara 1% av dess petroleumanvändning. Att nå det biodrivande mandatet på 36 miljarder US gallon (140 × 10 ⁶  m ³ ) fram till 2022 skulle vara en svår uppgift om man bara använder ett majsfoder. ^^

Förnybar naturgas (RNG)

Många cellulosabiomassamaterial producerar metan naturligt. Metan är huvudkomponenten i naturgas. Naturligt förekommande metan anses ofta vara en källa till förorening från deponier, mjölkgårdar och källor till mänskligt avfall. EPA utfärdar rutinmässigt regler för att minska utsläppet av metan från deponier och andra källor.

Naturligt förekommande metanutsläpp , vanligtvis kallad deponigas eller biogas, är inte tillräckligt rena för att införas direkt i USA: s nationella naturgasrörledningssystem, men teknik för att göra det har utvecklats. Rörledningskvalitetsgas kallas förnybar naturgas (RNG).

I juli 2014 meddelade EPA ett beslut om att RNG producerat från deponier skulle kvalificera sig som D3 RIN-kvalificerat bränsle enligt RFS2. På en månads tid steg D3 RIN-generationen från de 4 000 som registrerades för juli till 3,49 miljoner för augusti 2014. Som framgår av de 4 000 D3 RIN-krediter som utfärdades i juli 2014 hade industrin gjort små framsteg när det gäller att utveckla ett ekonomiskt lönsamt D3-bränsle tidigare till EPA: s beslut att RNG från deponier skulle kvalificera sig som ett D3-bränsle.

D3 RIN-generationen har fortsatt att öka och två år senare i augusti 2016 var den 15,6 miljoner EGE (etanolekvivalenta gallon). År 2015 utfärdades över 98% av de utfärdade D3 RIN-krediterna för RNG.

American Biogas Council anser att 17,9 miljarder diesel gallon ekvivalenter RNG kan produceras varje år från den befintliga amerikanska avfallsströmmen.

Efter stat

Louisiana

Louisiana State University Agricultural Center forskare vid Louisiana Institute for Biofuels and Bioprocessing studerar regelbunden produktion av biomassa för ekonomiskt lönsam omvandling till biodrivmedel och bioenergi med befintlig raffinaderiinfrastruktur. Detta projekt, kallat LSU AgCenter Sustainable Bioproducts Initiative, involverar ett team av universitets- och industripartners som studerar hur man använder energirör och söt sorghum för att återuppliva Louisiana socker- och kemisk industri. Projektet utvidgar USA: s södra regionala jordbrukssektor genom att använda söt sorghum och energirör för att producera butanol, bensin, isopren och biproduktkemikalier. Utvecklare tror att projektet så småningom kommer att bidra avsevärt till att förbättra välståndet på landsbygden och skapa jobb i södra regionen i USA.

Michigan

Michigan State University- forskare Bruce Dale säger att 30% av USA: s energi kan uppnås till 2030. Växthusutsläppen minskar med 86% för cellulosa jämfört med majs minskning med 29%. En anläggning byggs nu i Georgien för att göra upp till 100 miljoner US gallon (380 000 m ³ ) per år.

Minnesota

Minnesota Guvernör Tim Pawlenty undertecknade ett lagförslag den 12 maj 2008, som kräver att allt dieselbränsle som säljs i staten för användning i förbränningsmotorer ska innehålla minst 20% biodiesel senast den 1 maj 2015.

Oregon

Oregon Governor Ted Kulongoski undertecknade lagstiftning i juli 2007 som kräver att all bensin som säljs i staten blandas med 10% bioetanol (en blandning som kallas BE10) och att allt dieselbränsle som säljs i staten blandas med 2% biodiesel (en blandning känd som BD2). Oregon har för närvarande den enda stationen för biodrivmedel i landet som kan användas av alla typer av fordon.

USA: s energidepartement

Den United States Department of Energy har meddelat att man har valt sex universitetsledd avancerade biobränslen projekt för att ta emot upp till $ 4,4 miljoner, med förbehåll för årliga anslag. Prisutdelarna - Georgia Tech Research Corporation , University of Georgia , University of Maine , Montana State University , Stevens Institute of Technology i New Jersey och University of Toledo i Ohio - kommer alla att få finansiering för forskning och utveckling av kostnads- effektiva, miljövänliga tekniker för omvandling av biomassa för att förvandla råvaror från andra livsmedel till avancerade biodrivmedel. Kombinerat med en universitetskostnadsandel på 20% beräknas mer än 5,7 miljoner dollar för investeringar i dessa projekt.

De flesta av projekten kommer att involvera mikrobiologi , inklusive University of Georgia och Montana State University-projekt, som båda är inriktade på att producera oljor från alger. University of Georgia kommer att undersöka användningen av fjäderfäskräp för att producera billiga näringsämnen för alger, medan Montana State, i samarbete med Utah State University, kommer att undersöka oljeinnehållet, tillväxten och oljeproduktionen av algkulturer i öppna dammar. University of Maine tillämpar mikrobiologi på omvandling av biomassa, kommer att studera användningen av bakterier för att skapa biobränslen från regionalt tillgängliga råvaror, såsom tångslam och pappersbruksavfall, medan University of Toledo kommer att försöka använda pellets som innehåller enzymer för att effektivt omvandla cellulosa. biomassa till etanol.

Däremot undersöker Georgia Tech Research Corporation och Steven's Institute of Technology förgasning av biomassa . Georgia Tech kommer att utvärdera två experimentella förgasare som körs på skogsrester , medan Steven's Institute kommer att testa en ny mikrokanalreaktor som förgasar pyrolysolja , en petroleumliknande olja som produceras genom att exponera biomassakällor som träflis för höga temperaturer i frånvaro av syre. Förgasad biomassa kan användas som ett gasformigt bränsle eller ledas genom en katalysator för att producera ett brett utbud av flytande bränslen och kemikalier.

Biobränsleföretag

Tyvärr är kostnaderna för produktion av etanol från cellulosatillgångsmaterial, såsom flis, fortfarande cirka 70% högre än produktion av majs på grund av ett extra steg i produktionsprocessen, jämfört med produktion av majs-härledd etanol. Tills nyligen höll tanken på att utvinna etanol från gårdsavfall och andra källor knappt vid liv i urtagen på universitetsområden och federala laboratorier, eftersom produktionsproblem, liksom behovet av att samla ett stort team av specialister. Tänk på: Att hitta en bakterie från en tarms tarmkanal eller från elefantgödsel som har rätt enzym för att bryta ned cellulosa, och sedan ta in genetiker för att modifiera det enzymet höll denna nedslående bedrift från att växa bortom dess embryonala tillstånd. Allt detta förändras med ett lopp av ungefär trettio företag som försöker åstadkomma denna alkemiska bedrift och arbetar i processen direkt eller samordnar med: miljögrupper, bioteknikföretag, några större oljebolag, kemiska giganter, biltillverkare, försvarshökar, och riskkapitalister. Vinnaren blir den som kan göra cellulosaetanol i massmängder för så lite pengar per gallon som möjligt.

Med majoriteten av sådana biobränsleföretag ( Iogen Corporation, SunOptas BioProcess Group, Genencor , Novozymes , Dyadic International, Inc. (DYAI) , Kansas City- baserade alternativa energikällor , Inc. [Nasdaq: AENS], Flex Fuels USA- baserade i Huntsville, Alabama (numera ägt av Alternative Energy Sources), eller BRI Energy , LLC, Abengoa Bioenergy ) i Nordamerika, är USA i en unik position för att leda vägen för utveckling, produktion och försäljning av en ny energikälla.

Ett anmärkningsvärt företag som förtjänar särskilt omnämnande är Archer-Daniels-Midland Company (ADM) som redan har satsat mycket på att bygga cirka 100 majsetanolproduktionsanläggningar, så kallade bioraffinaderier, och bryter ut ungefär en femtedel av landets etanolförsörjning. . Detta inträffade på grund av säsongens överkapacitet i sina majssirapväxter när överskott var tillgängligt för att producera etanol. Dessutom är ADM i en unik position för att utnyttja oanvända delar av majsgrödan och omvandla tidigare kasserat avfall till en livskraftig produkt. Skrovet som omger majs innehåller fiber som kornbearbetningsjätten Decatur, Illinois , inte kan använda för etanol. Att räkna ut hur man konverterar fibern till mer socker kan öka produktionen från en befintlig majsetanolanläggning med 15%. Följaktligen skulle ADM inte behöva ta reda på hur man samlar in en ny källa till biomassa utan bara använder den befintliga infrastrukturen för att samla in majs - vilket resulterar i en fördel jämfört med sina konkurrenter. ADM-chefer vill ha statlig hjälp med att bygga en anläggning som kan kosta mellan 50 och 100 miljoner dollar. ADM anställd i sin position i strävan efter framgång anställde nyligen chefen för oljeraffinering vid Chevron , Patricia A. Woertz, för att metamatisera ADM i Exxon-Mobil för etanolindustrin. Om ADM lyckas kommer det att katapulera bortom etanolindustrin för att konkurrera med den större globala energibranschen. I grund och botten kommer det gamla paradigmet att bearbeta ett fat råolja till bensin att ersättas med att bearbeta en busk majs till etanol.

Under tiden försöker DuPont , den kemiska jätten, ta reda på hur man bygger ett bioraffinaderi som drivs av majsstång - stjälken och bladen som finns kvar på fältet efter att bönder skördat sin gröda. Företagets mål är att göra etanol från cellulosa lika billigt som från majskärnor till 2009. Om det fungerar kan tekniken fördubbla mängden etanol som produceras av ett majsfält.

Diversa Corporation, ett bioteknikföretag med säte i San Diego , undersökte hur biomassa omvandlas till energi i den naturliga miljön. De har funnit att enzymerna som är inneboende i bakterierna och protozoerna som lever i matsmältningsorganen i hushållstermiten effektivt omvandlar 95% av cellulosan till fermenterbara sockerarter. Med hjälp av patenterad DNA- extraktion och kloningsteknik kunde de isolera de cellulosa-nedbrytande enzymerna. Genom att återuppta denna naturliga process skapade företaget en cocktail av högpresterande enzymer för industriella etanolproduktionsaktivatorer. Även om de fortfarande befinner sig i ett tidigt skede av detta arbete är de första resultaten lovande. För närvarande kostar dessa dyra enzymer cirka 25 cent per gallon etanol, även om detta pris sannolikt kommer att minska med hälften de närmaste åren.

Byggandet av den första amerikanska kommersiella anläggningen som producerar cellulosaetanol kommer att påbörjas i delstaten Iowa i februari 2007. Voyager etanolanläggning i Emmetsburg , som ägs av POET, LLC , kommer att omvandlas från en 50 miljoner US-gallon per år (190 × 10 ³  m ³ / a) konventionell majstorkanläggning till en 125 miljoner US-gallon per år (470 × 10 ³  m ³ / a) bioraffinaderi i kommersiell skala som producerar etanol från inte bara majs utan också stjälk, löv och kolvar från majsväxten. ^^

De flesta etanolanläggningar är beroende av naturgas för att driva sin processutrustning. Processen som ska användas vid Emmetsburg-anläggningen gör det möjligt för anläggningen att göra 11% mer etanol i vikt majs och 27% mer per majsarea. Processen minskar behovet av kraft från fossila bränslen vid anläggningen med 83% genom att använda en del av sin egen biprodukt för kraft. Fabriken på 200 miljoner dollar är planerad att börja i februari och ta cirka 30 månader att slutföra. Projektets slutförande är beroende av delvis finansiering från ett USDOE-bidrag, vilket sannolikt är eftersom USA: s regering ser projektet för förnybar energi som en fullständig nationell säkerhetsfråga.

Green Plains Renewable Energy påstår sig vara den fjärde största etanolbränsleproducenten i Nordamerika (från och med februari 2012).

Se även

Referenser

externa länkar

• Hur mycket biobränsle förbrukar USA?
• Alternativ bränslestationslokaliserare ( EERE ).
• Etanol
• Förnybar diesel
• Cellulosabiobränslen
• Presentationer om biodrivmedel sponsrat av The Center for Global Studies , University of Illinois i Urbana-Campaign
• Förena livsmedelssäkerhet och bioenergi: prioriteringar för åtgärder , Global Change Biology Bioenergy Journal, juni 2016.