Cellulosa etanol kommersialisering - Cellulosic ethanol commercialization

Cellulosaetanol kommersialisering involverar omvandling av cellulosa -innehållande organiskt material till cellulosaetanol för användning som ett biobränsle . Övergången från livsmedelsgrödor (främst majs) till avfallsrester och inhemska gräs erbjuder potentiella möjligheter för jordbrukare, bioteknikföretag, projektutvecklare och investerare.

Cellulosad etanolproduktion

Cellulosaetanol kan framställas från en mängd olika råvaror, såsom vedmassa från träd eller vilket som helst växtmaterial. Men nuvarande ekonomi gynnar majsbaserad bioetanol.

Kommersialisering per land

Australien

Ethtec byggde en pilotanläggning i New South Wales. Den använder trärester som råvara.

Kanada

Iogen Corporation är en utvecklare av cellulosatanolprocessteknik. Den drivte en demonstrationsenhet i Ontario från 2007 till 2012. Efter att enheten stängdes avskedade Iogen majoriteten av sin arbetskraft.

Danmark

Inbicon s bioetanolanläggning i Kalundborg , med kapacitet att producera 5,4 miljoner liter (1,4 miljoner gallon) per år, öppnades 2009. tros vara världens största cellulosaetanolanläggning som i början av 2011, anläggningens körs på cirka 30.000 ton (33 000 ton) halm per år och anläggningen sysselsätter cirka 30 personer. Anläggningen producerar också 13 000 ton ligninpellets per år som används som bränsle vid kraftvärmeverk och 11 100 ton C5- melass som för närvarande används för biometanproduktion via anaerob matsmältning och har testats som en fodertillskott med högt kolhydratinnehåll och potentiellt biobaserat råvara för produktion av många råvarukemikalier inklusive dioler , glykoler , organiska syror och biopolymerprekursorer och mellanprodukter.

Sedan oktober 2010 har en E5-blandning av 95% bensin och 5% cellulosaetanolblandning funnits på 100 bensinstationer över hela Danmark. Distribueras av Statoil , använder Bio95 2G-blandningen etanol som härrör från vetehalm som samlats in på danska åkrar efter skörd och som produceras av Inbicon (en avdelning av DONG Energy ) med enzymteknik från Novozymes.

Tyskland

Inom Straubing har specialkemikalieföretaget Clariant drivit en förkommersiell anläggning baserad på sin sunliquid®-process sedan 2012. Anläggningen kan producera upp till 1000 ton cellulosaetanol från jordbruksrester som vetehalm, majsstång eller sockerrör bagasse. Processtekniken använder enzymatisk hydrolys, följt av fermentering av C5- och C6-socker till etanol.

Italien

Den italienskbaserade Mossi & Ghisolfi-gruppen bröt mark för sina 13 miljoner US-dollar (49 000 m ³ ) per år cellulosaetanolanläggning i Crescentino i nordvästra Italien den 12 april 2011. Projektet kommer att bli det största cellulosaetanolprojektet i världen, 10 gånger större än någon av de nuvarande anläggningarna för demonstrationsskala. Anläggningen "förväntas tas i drift 2012 och kommer att använda en mängd lokala råvaror från början med vetehalm och Arundo donax , en flerårig jätte sockerrör". Företaget gick i konkurs 2018 och var tvungen att auktionera anläggningen.

Rumänien

Clariant bygger en cellulosaetanolanläggning som kommer från jordbruksrester och baseras på deras sunliquid®-teknik. Anläggningen kommer att ha en årlig kapacitet på 50000 ton etanol och vara belägen i Podari i sydvästra Rumänien.

Ryssland

En kommersiell fabrik som omvandlar trä (50% barrved + 50% lövved) till etanol är i drift i norra Ryssland, staden Kirov, sedan 1972 och är fortfarande lönsam. Som biprodukter erbjuder Kirov Biochemical Works torrfoderjäst (20 ton / månad) och Lignin. För att installera utrustning för torkning och förbränning av Lignin, både färsk och ackumulerad på deponin, för ånga och el, säkerställdes nyligen ett banklån på 200 miljoner dollar.

Spanien

Abengoa fortsätter att investera kraftigt i den nödvändiga tekniken för att få ut cellulosaetanol på marknaden. Abengoa använder sig av process- och förbehandlingsteknik från SunOpta Inc. och bygger en anläggning på 19 000 m ³ cellulosaetanol i Spanien och har nyligen ingått ett strategiskt forsknings- och utvecklingsavtal med Dyadic International , Inc. (AMEX: DIL), för att skapa nya och bättre enzymblandningar som kan användas för att förbättra både effektiviteten och kostnadsstrukturen för framställning av cellulosaetanol.

Sverige

SEKAB har utvecklat en industriell process för produktion av etanol från biomassafoder, inklusive träflis och sockerrörsbagasse. Utvecklingsarbetet genomförs vid en avancerad pilotanläggning i Örnsköldsvik och har väckt internationellt intresse. Tekniken kommer gradvis att skala upp till kommersiell produktion i en ny ras av bioraffinaderier från 2013 till 2015.

Förenta staterna

Den amerikanska regeringen stöder aktivt utvecklingen och kommersialiseringen av cellulosaetanol genom en mängd olika mekanismer. Under det första decenniet av 2000-talet tillkännagav många företag planer på att bygga kommersiella cellulosaetanolanläggningar, men de flesta av dessa planer gick sönder och många av de små företagen gick i konkurs. För närvarande (2016) finns det många demonstrationsanläggningar över hela landet och en handfull anläggningar i kommersiell skala som är i drift eller nära den.

Statligt stöd

Den amerikanska federala regeringen främjar utvecklingen av etanol från cellulosabaserade råvaror som ett alternativ till konventionella petroleumtransportbränslen. Till exempel inkluderade program som sponsrats av US Department of Energy (DOE) forskning för att utveckla bättre cellulosahydrolysenzymer och etanoljäsande organismer, till tekniska studier av potentiella processer, till samfinansiering av initial etanol från cellulosabiomassademonstrations- och produktionsanläggningar. Denna forskning utfördes av olika nationella laboratorier, inklusive National Renewable Energy Laboratory (NREL), Oak Ridge National Laboratory (ORNL) och Idaho National Laboratory (INL), liksom av universitet och privat industri.

I maj 2008 antog kongressen en ny gårdsförslag som kommer att påskynda kommersialiseringen av avancerade biodrivmedel, inklusive cellulosaetanol. Den mat, Conservation, och energilagen av 2008 ger bidrag som täcker upp till 30% av kostnaderna för att utveckla och bygga demonstration skala bioraffinaderier för att producera "avancerade biobränslen", som i huvudsak omfattar alla bränslen som inte framställts av majs kernel stärkelse. Det möjliggör också lånegarantier på upp till 250 miljoner dollar för att bygga bioraffinaderier i kommersiell skala för att producera avancerade biobränslen.

Med hjälp av ett nyutvecklat verktyg som kallas "Biofuels Deployment Model" har Sandia- forskare bestämt att 21 miljarder US gallon (79.000.000 m ³ ) cellulosetanol skulle kunna produceras per år 2022 utan att förskjuta nuvarande grödor. Standarden för förnybara bränslen, en del av 2007 års självständighets- och säkerhetslag, kräver en ökad produktion av biodrivmedel till 36 miljarder US gallon (140 000 000 m ³ ) per år fram till 2022.

I januari 2011 godkände USDA 405 miljoner dollar i lånegarantier genom Farm Bill 2008 för att stödja kommersialisering av cellulosaetanol vid tre anläggningar som ägs av Coskata , Enerkem och INEOS New Planet BioEnergy . Projekten representerar sammanlagt 73 miljoner US gallon (280 000 m ³ ) per år produktionskapacitet och kommer att börja producera cellulosaetanol 2012. USDA släppte också en lista över avancerade biobränsleproducenter som kommer att få betalningar för att utöka produktionen av avancerade biobränslen. I juli 2011 gav det amerikanska energidepartementet in 105 miljoner dollar i lånegarantier till POET för en kommersiell anläggning som ska byggas Emmetsburg, Iowa .

Det amerikanska företaget Range Fuels tillkännagav i juli 2007 att det tilldelades ett bygglov från staten Georgia för att bygga den första kommersiella skalan på 100 miljoner US-gallon (380 000 m ³ ) per år cellulosaetanolanläggning i USA. . Byggandet påbörjades i november 2007. Range Fuels-anläggningen byggdes i Soperton, GA, men stängdes av i januari 2011 utan att ha producerat någon etanol. Det hade fått 76 miljoner dollar i bidrag från US Department of Energy, plus 6 miljoner dollar i delstaten Georgia, plus ett lån på 80 miljoner dollar garanterat av US Biorefinery Assistance Program.

Kommersiell utveckling

Det finns få cellulosaetanolanläggningar i USA i kommersiell skala.

Miljöfrågor

Enligt US Department of Energy- studier utförda av Argonne National Laboratory vid University of Chicago minskar cellulosaetanol växthusgasutsläpp (GHG) med 85% jämfört med omformulerad bensin. Däremot stärker etanol (t.ex. från majs), som vanligtvis använder naturgas för att ge energi till processen, minskar utsläppen av växthusgaser med 18% till 29% jämfört med bensin.

Kritiker ifrågasätter sannolikheten för miljö-, energi- eller ekonomiska fördelar av cellulosaetanolteknik från icke- avfall .

Se även

• Andra generationens biobränslen
• Mat kontra bränsle

Referenser

externa länkar

• Förteckning över amerikanska etanolanläggningar
• Cellulosahaltig etanolväg är banad med olika teknologier
• Övergången till andra generationens etanol
• USDA & DOE släpper nationell handlingsplan för biodrivmedel
• Kommersialisering av cellulosametanol
• Cellulosetanolproduktion kan "explodera"
• Poet som producerar cellulosad etanol i pilotskala
• Mer stöd från USA sett möjligt för etanolväxter
• Shell driver bränsle med cellulosaetanol med ny Codexis-affär
• Enerkem bygger cellulosaetanolanläggning i USA