Bakterije v vojski
Prvi poskusi zamenjave visokoenergetskega goriva JP-10, ki se zlasti uporablja v ameriških Tomahawkih, so bili izvedeni pred petimi leti na Tehnološkem inštitutu Georgia in Skupnem inštitutu za bioenergijo. Pravzaprav je bilo to diplomsko delo Stephena Sarrie pod nadzorom izredne profesorice Pamele Peralta-Yahya. Znanstveniki so zaradi svojih visokih stroškov pritegnili pozornost JP-10: zdaj gre za vrhunsko gorivo po ceni 27 USD za 3,75 litra. Ta cena je upravičena z visoko energijsko gostoto goriva zaradi, kot pravijo kemiki, "ogljikovodikov z napetimi cikličnimi sistemi". Gorivo spada v elitni razred HEDF (goriva z visoko energijsko gostoto) ali gorivo z visoko specifično energijo, ki je trenutno dostopno le vojaškim potrošnikom. Zgorevanje JP-10 v motorjih vam omogoča, da dobite 20-30% več energije kot pri uporabi običajnega 98. bencina. Če ne greste v kemijske podrobnosti, je eden od "čipov" takšnega goriva molekule bora, ki jih, kot se je izkazalo, proizvajajo iglavci. Poleg tega pinen še vedno diši po borovih iglicah - brez njega bi se pravo božično drevo spremenilo v spretno ponaredek.
Za zadovoljitev ameriške vojske z umetnim pinnom kot sestavnim delom rakete JP-10 vsi gozdovi Severne Amerike ne bi bili dovolj. Samo Tomahawk je naložen s približno 460 kilogrami goriva. Zato so se razvijalci odločili uporabiti storitve bakterij. V ta namen so v mikroorganizem (klasična črevesna Escherichia coli) coli vnesli gen, odgovoren za sintezo bora iz navadne glukoze. Ostalo je le pobrati "pridelek" v obliki produktov presnove bakterij (donos približno 36 mg / l), katalitično obdelati in napolniti rezervoarje Tomahawk. Pamela Peralta-Yahya je povzela rezultate študije:
"Ustvarili smo trajnostni predhodnik goriv z visoko energijsko gostoto, ki so videti enako kot trenutno proizvedena iz nafte in jih je mogoče uporabiti v obstoječih reaktivnih motorjih."
Vendar ta tehnologija še ni našla praktične izvedbe, predvsem zaradi nizke produktivnosti modificiranih bakterij.
Sam problem razpoložljivosti JP-10 ni pomemben le v vojaških zadevah. Če bi bilo mogoče dobiti poceni analog tako visokoenergetskega goriva, bi ga lahko vlili v rezervoarje civilnih podstavkov. To bi resno zmanjšalo količino goriva, ki se prevaža na krovu, ali letališče z vsemi posledičnimi ekonomskimi bonusi. Vojaška supergoriva so v povprečju 11% učinkovitejša od najboljšega letalskega kerozina, ki se uporablja v civilnem prometu. Pentagon prav tako ni proti zamenjavi JP-8 s sintetičnim in poceni analogom JP-10, na primer s strateškim B-52. Američani so že poskušali ustvariti spremenjene sestave goriva. Podjetje Syntroleum Corporation je pred petnajstimi leti ustvarilo mešanico goriva JP-8 in goriva FT, sintetiziranega iz premoga, ki so ga celo preizkusili na bombniku B-52. Malo kasneje je bilo to preizkušeno tudi na F18A Super Hornet. To je bilo v dobi visokih cen naftnih virov in proizvodnja tekočega goriva iz premoga je bila nekako upravičena. Sčasoma se je v Združenih državah pojavilo olje iz skrilavca, cena "črnega zlata" je padla, poskusi s sestavki goriva pa so se za nekaj časa ustavili. Vse to še enkrat dokazuje, da nobeni okoljski problemi niso vzrok prihajajoče "sintetične revolucije" v ameriškem vojaškem letalstvu in raketi - vse razlaga banalno gospodarstvo.
Tomahawki potrebujejo biogorivo
Zdaj je v ZDA približno 4 tisoč taktičnih raket Tomahawk. To je dovolj veliko število za začetek razvoja sintetičnega analoga JP-10. Poleg tega je Dalian Institute of Chemical Physics (Kitajska) lani dobil rezultate o umetnih supergorivih iz lignocelulozne biomase. To še zdaleč ni najredkejša surovina za biogoriva - bioetanol se iz njega že dolgo proizvaja v svetu. Kitajci so razvili postopek, ki temelji na uporabi furfuril alkohola, kar omogoča pridobivanje dokaj poceni analogov JP-10. Navedeni so podatki, da zdaj tona takega goriva stane približno 7 tisoč dolarjev, po kitajskih tehnologijah pa bi se morala cena znižati na 5, 6 tisoč. Uradno znanstveniki razglašajo izključno civilno uporabo razvoja, seveda pa vojaško Kitajska letala in taktične rakete bodo postali eden od potrošnikov bio -JP -10.
Raziskovalca Cameron Moore in Andrew Sutton iz ameriškega nacionalnega laboratorija Los Alamos sta aprila letos patentirala nekoliko drugačno metodo proizvodnje biogoriv. Od leta 2017 je projektni partner Gevo, ki upa, da bo civilnemu sektorju dodal razvoj. Kot veste, je koruza tradicionalno vodilni pridelek v Združenih državah. S to rastlino se letno poseje več kot 20 milijonov hektarjev zemlje. Koruza za Američane ni samo konzervirana hrana v supermarketu in krma za živali, temveč tudi bioetanol, ki se uporablja za redčenje do 50% bencina na bencinskih črpalkah. Moore in Sutton, ki delata za ameriško ministrstvo za energijo, sta iz koruznih odpadkov ustvarila proizvodni cikel JP-10. Poleg tega najprej iz koruze pridobijo bioetanol, šele nato se iz preostalih otrobov sintetizira supergorivo z donosom končnega proizvoda do 65%. S tem se bistveno znižajo stroški novega biogoriva, prav tako pa ni brez zelo nevarnih reagentov in odpadkov.
Po prvih ocenah se bodo skupni stroški koruznega goriva za Tomahawke znižali za 50%, kar bi lahko resnično spremenilo industrijo goriv. Obstajajo še drugi bolj optimistični izračuni: galona bio-JP-10 bo stala približno 11 dolarjev namesto današnjih 27. Civilni prevozniki upajo, da bodo vojaki, ko bodo razvili tehnologije za proizvodnjo supergoriv, napolnili tudi nova polnila z gorivom. energijski kerozin. To bo zelo koristno v svetu po pandemiji, ko se bodo ljudje bali potovanj na dolge razdalje: v tem primeru lahko pomagajo nizke cene vozovnic. Obstajajo podatki o preskusni uporabi sestavkov goriv na podlagi novega JP-10 na letalskih poteh iz ZDA v Avstralijo. Širitev površin za koruzo v ZDA bo tudi eden od spodbud za razvoj gospodarstva. Američani upajo, da se bo z uvedbo kemičnega cikla Sutton-Moore v množično proizvodnjo pojavilo veliko novih delovnih mest v kmetijstvu. Ob upoštevanju uporabe odpadkov iz proizvodnje bioetanola kot surovine se bo razširil tudi osebje podjetij, ki proizvajajo to gorivo. Povsod so plusi. Seveda je najpomembnejše v Los Alamosu zmanjšanje odvisnosti države od zunanjih zalog naftnih derivatov. In seveda je vsa ta kemijsko-tehnološka zgodba zelo všeč aktivistom Greenpeacea, čeprav tega še niso priznali.
Med očitnimi pozitivnimi vidiki pojava nove tehnologije bio-JP-10 je tudi veliko pomanjkljivosti. Prvič, naravno znižanje stroškov bojne uporabe taktičnih raket Pentagona bo postalo še en sprožilec ameriške agresije. Drugič, takoj ko bodo poslovneži menili, da je cikel Sutton-Moore resnično ekonomsko donosen, bo velik del kmetijske površine zasajen s koruzo. Ta industrijski pridelek lahko delno iztisne ostalo: pšenico, sojo itd. Ob stalnem povpraševanju bodo omejitve ponudbe povečale stroške proizvodov in zmanjšale njihovo razpoložljivost za ljudi. Mimogrede, to so že opazili v številnih državah, ki aktivno uporabljajo obnovljive vire energije, kot sta biosolarno olje in bioetanol. In končno, tretjič, za povečanje pridelka koruze ne bo dovolj, da preprosto razširimo površino in gensko spremenjena semena iz znamenite "Monsante". Prišel bo čas za neumerenost s kemičnimi gnojili in tu bo zloglasni "Greenspice" imel veliko vprašanj.
