เชื้อเพลิงบิวทานอล
เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน

บิวทานอล ซึ่งเป็นไฮโดรคาร์บอน C-4 ถือเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีอนาคตสดใส โดยมีคุณสมบัติหลายอย่างเหมือนกับน้ำมันเบนซิน

บิวทานอลสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สันดาปภายในได้ โดยจะคล้ายกับน้ำมันเบนซินมากกว่า เอธา นอลบิวทานอลเป็นไฮโดรคาร์บอน C4 ที่สามารถเติมลงในเครื่องยนต์ได้ จึงสามารถใช้ได้ในยานพาหนะที่ออกแบบมาเพื่อใช้กับน้ำมันเบนซินโดยไม่ต้องดัดแปลง[1] ทั้งn -butanolและisobutanolได้รับการศึกษาวิจัยในฐานะเชื้อเพลิงที่เป็นไปได้ ทั้งสองอย่างสามารถผลิตได้จากชีวมวล (ในรูปแบบ "ไบโอบิวทานอล" [2] [3] [4] ) รวมถึงเชื้อเพลิงฟอสซิล (ในรูปแบบ "เปโตรบิวทานอล" [5] ) คุณสมบัติทางเคมีขึ้นอยู่กับไอโซเมอร์ ( n -butanol หรือ isobutanol) ไม่ได้ขึ้นอยู่กับวิธีการผลิต

สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม

การได้รับผลผลิตบิวทานอลที่สูงขึ้นนั้นเกี่ยวข้องกับการจัดการเครือข่ายการเผาผลาญโดยใช้วิศวกรรมการเผาผลาญและวิศวกรรมพันธุกรรม [ 6] [7]แม้ว่าจะมีความคืบหน้าที่สำคัญ แต่ เส้นทาง การหมักเพื่อผลิตบิวทานอลยังคงไม่มีประสิทธิภาพ ไทเตอร์และผลผลิตต่ำและการแยกนั้นมีราคาแพงมาก ดังนั้น การผลิตบิวทานอลด้วยจุลินทรีย์จึงไม่สามารถแข่งขันด้านต้นทุนได้เมื่อเทียบกับบิวทานอลที่ได้จากปิโตรเลียม[8]

แม้ว่าจะยังไม่ได้รับการพิสูจน์ในเชิงพาณิชย์ แต่การผสมผสานวิธีการผลิตทางเคมีไฟฟ้าและจุลินทรีย์อาจเป็นวิธีหนึ่งในการผลิตบิวทานอลจากแหล่งที่ยั่งยืนได้ [ 9]

อีโคไล

Escherichia coliหรือ E. coliเป็นแบคทีเรียแกรมลบที่มีรูปร่างเป็นแท่ง E. coliเป็นจุลินทรีย์ที่มีแนวโน้มสูงสุดที่จะนำไปผลิตไอโซบิวทานอลในเชิงพาณิชย์ [10]ในรูปแบบที่ผ่านการดัดแปลง E. coliให้ผลผลิตไอโซบิวทานอลสูงสุดเมื่อเทียบกับจุลินทรีย์ชนิดอื่น [ จำเป็นต้องอ้างอิง ]มีการใช้เทคนิคต่างๆ เช่นการวิเคราะห์โหมดเบื้องต้น เพื่อปรับปรุง ประสิทธิภาพการเผาผลาญของ E. coliเพื่อให้สามารถผลิตไอโซบิวทานอลได้ในปริมาณมากขึ้น [11] E. coliเป็นตัวสังเคราะห์ไอโซบิวทานอลในอุดมคติด้วยเหตุผลหลายประการ:

  • E. coliเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเครื่องมือดัดแปลงพันธุกรรมอยู่หลายชนิด และยังเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเอกสารทางวิทยาศาสตร์มากมาย[10]ความรู้มากมายเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถดัดแปลงE. coli ได้อย่างง่ายดาย
  • อีโคไลมีศักยภาพในการใช้ลิกโนเซลลูโลส (เศษซากพืชที่เหลือจากการเกษตร) ในการสังเคราะห์ไอโซบิวทานอล การใช้ลิกโนเซลลูโลสป้องกันไม่ให้อีโคไลใช้เศษพืชที่ตั้งใจจะบริโภค และป้องกันความสัมพันธ์ระหว่างราคาอาหารและเชื้อเพลิงที่อาจเกิดขึ้นจากการสังเคราะห์ไอโซบิวทานอลโดยอีโคไล [ 10]
  • การดัดแปลงพันธุกรรมถูกนำมาใช้เพื่อขยายขอบเขตของลิกโนเซลลูโลสที่อีโคไล สามารถใช้ได้ ซึ่งทำให้อีโคไล กลาย เป็นสารสังเคราะห์ไอโซบิวทานอลที่มีประโยชน์และหลากหลาย[12]

ข้อเสียหลักของE. coliก็คือ มันไวต่อแบคทีเรียโฟจเมื่อถูกเจริญเติบโต ความอ่อนไหวนี้อาจทำให้ไบโอรีแอ็กเตอร์ทั้งหมดหยุดทำงาน[10]นอกจากนี้ เส้นทางปฏิกิริยาดั้งเดิมของไอโซบิวทานอลในE. coliทำงานได้อย่างเหมาะสมที่สุดที่ความเข้มข้นของไอโซบิวทานอลที่จำกัดในเซลล์ เพื่อลดความไวของE. coli ในความเข้มข้นสูง เอนไซม์กลายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์สามารถสร้างขึ้นได้โดยการกลายพันธุ์ แบบสุ่ม โดยบังเอิญ เอนไซม์กลายพันธุ์บางตัวอาจพิสูจน์ได้ว่าทนต่อไอโซบิวทานอลได้มากกว่า ซึ่งจะช่วยเพิ่มผลผลิตโดยรวมของการสังเคราะห์[13]

คลอสตริเดีย

n -Butanol สามารถผลิตได้โดยการหมักชีวมวลด้วยกระบวนการ ABEโดยใช้Clostridium acetobutylicum , Clostridium beijerinckii C. acetobutylicumเคยใช้ในการผลิตอะซิโตนจากแป้ง บิว ทาน อลเป็นผลพลอยได้จากการหมัก (ผลิตบิวทานอลได้สองเท่า) วัตถุดิบสำหรับไบโอบิวทานอลนั้นเหมือนกับวัตถุดิบสำหรับเอทานอล ได้แก่พืชพลังงานเช่นหัวบีต อ้อยข้าวโพดข้าวสาลีและมันสำปะหลัง พืชพลังงานที่ไม่ใช่อาหารใน อนาคตเช่นหญ้าเนเปียร์และแม้แต่กวาอูลในอเมริกาเหนือ รวมถึงผลพลอยได้จากการเกษตร เช่นชานอ้อยฟางและต้นข้าวโพด[14]ตาม ที่ บริษัทดูปองต์ระบุโรงงานไบโอเอทานอลที่มีอยู่สามารถดัดแปลงให้ผลิตไบโอบิวทานอลได้อย่างคุ้มต้นทุน[15]นอกจากนี้ การผลิตบิวทานอลจากชีวมวลและผลิตภัณฑ์รองจากการเกษตรอาจมีประสิทธิภาพมากกว่า (เช่น กำลังขับเคลื่อนเครื่องยนต์ต่อหน่วยพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้) เมื่อเทียบกับการผลิตเอธานอลหรือเมทานอล[16]

เชื้อClostridium สามารถเปลี่ยน เซลลูโลสเกือบทุกรูปแบบให้เป็นบิวทานอลได้แม้จะมีออกซิเจนอยู่ด้วยก็ตาม[17]

เชื้อClostridium cellulolyticumซึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่ย่อยสลายเซลลูโลสได้ตามธรรมชาติ ให้ไอโซบิวทานอลโดยตรงจากเซลลูโลส[18]

การผสมซักซิเนตและเอธานอลสามารถหมักเพื่อผลิตบิวทิเรต (สารตั้งต้นของเชื้อเพลิงบิวทานอล) โดยใช้ประโยชน์จากเส้นทางเมตาบอลิซึมที่มีอยู่ในClostridium kluyveriซักซิเนตเป็นสารตัวกลางของวงจร TCAซึ่งเผาผลาญกลูโคส แบคทีเรีย ที่ไม่ใช้ออกซิเจนเช่นClostridium acetobutylicumและClostridium saccharobutylicumก็ประกอบด้วยเส้นทางเหล่านี้เช่นกัน ซักซิเนตจะถูกกระตุ้นก่อนแล้วจึงลดปริมาณโดยปฏิกิริยาสองขั้นตอนเพื่อให้ได้4-hydroxybutyrateซึ่งจากนั้นจะถูกเผาผลาญต่อไปเป็นcrotonyl-coenzyme A (CoA) จากนั้น crotonyl-CoA จะถูกแปลงเป็น butyrate ยีนที่สอดคล้องกับเส้นทางการผลิตบิวทานอลเหล่านี้จากClostridiumถูกโคลนเป็นE. coli [ 19]

ไซยาโนแบคทีเรีย

ไซยาโนแบคทีเรียเป็นไฟลัมของแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสงได้[20]พวกมันเหมาะสำหรับการสังเคราะห์ไอโซบิวทานอลเมื่อดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิตไอโซบิวทานอลและอัลดีไฮด์ที่เกี่ยวข้อง[ 21 ]ไซยาโนแบคทีเรียชนิดที่ผลิตไอโซบิวทานอลมีข้อดีหลายประการในฐานะเครื่องสังเคราะห์เชื้อเพลิงชีวภาพ:

  • ไซยาโนแบคทีเรียเจริญเติบโตได้เร็วกว่าพืช[22]และยังดูดซับแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าพืชอีกด้วย[23]ซึ่งหมายความว่าไซยาโนแบคทีเรียสามารถเติมเต็มได้เร็วกว่าสสารจากพืชที่ใช้สำหรับไบโอซินธิไซเซอร์เชื้อเพลิงชีวภาพอื่นๆ
  • ไซยาโนแบคทีเรียสามารถเจริญเติบโตได้บนพื้นที่ที่ไม่เหมาะแก่การเพาะปลูก (พื้นที่ที่ไม่ได้ใช้ทำการเกษตร) [22]ซึ่งจะช่วยป้องกันการแข่งขันระหว่างแหล่งอาหารและแหล่งเชื้อเพลิง [ 22]
  • อาหารเสริมที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของไซยาโนแบคทีเรีย ได้แก่CO 2 , H 2 Oและแสงแดด[23]ซึ่งมีข้อดีสองประการ:
    • เนื่องจาก CO 2มาจากบรรยากาศ ไซยาโนแบคทีเรียจึงไม่จำเป็นต้องใช้พืชเพื่อสังเคราะห์ไอโซบิวทานอล (ในสิ่งมีชีวิตอื่นที่สังเคราะห์ไอโซบิวทานอล พืชเป็นแหล่งที่มาของคาร์บอนที่จำเป็นในการสังเคราะห์ไอโซบิวทานอล) [23]เนื่องจากวิธีการผลิตไอโซบิวทานอลนี้ไม่ใช้พืช จึงหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการหาพืชจากแหล่งอาหารและสร้างความสัมพันธ์ระหว่างราคาอาหารกับเชื้อเพลิง[22]
    • เนื่องจากไซยาโนแบคทีเรียจะดูดซับ CO2 ออกจากบรรยากาศ จึงมีความเป็นไปได้ในการฟื้นฟูทางชีวภาพ (โดยให้ไซยาโนแบคทีเรียกำจัด CO2 ส่วนเกินออกจากบรรยากาศ) [23]

ข้อเสียหลักของไซยาโนแบคทีเรียคือ:

  • พวกมันมีความอ่อนไหวต่อสภาพแวดล้อมเมื่อถูกเจริญเติบโต ไซยาโนแบคทีเรียได้รับผลกระทบอย่างมากจากแสงแดดที่มีความยาวคลื่นและความเข้มข้นไม่เหมาะสม CO2 ที่มีความเข้มข้นไม่เหมาะสม หรือ H2O ที่ มี ความเค็มไม่เหมาะสมแม้ว่าไซยาโนแบคทีเรียจำนวนมากจะสามารถเติบโตได้ใน น้ำ กร่อยและน้ำทะเลปัจจัยเหล่านี้โดยทั่วไปควบคุมได้ยากและเป็นอุปสรรคสำคัญในการผลิตไอโซบิวทานอลจากไซยาโนแบคทีเรีย[24]
  • ไบโอรีแอ็กเตอร์ ไซยา โนแบคทีเรียต้องใช้พลังงานสูงในการทำงาน วัฒนธรรมต่างๆ ต้องใช้การผสมอย่างต่อเนื่อง และการเก็บเกี่ยวผลิตภัณฑ์ชีวสังเคราะห์ต้องใช้พลังงานมาก ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไอโซบิวทานอลผ่านไซยาโนแบคทีเรียลดลง[24]

ไซยาโนแบคทีเรียสามารถออกแบบใหม่เพื่อเพิ่มการผลิตบิวทานอลได้ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของ ATP และโคแฟกเตอร์ที่เป็นตัวขับเคลื่อนหลักในการออกแบบเส้นทาง สิ่งมีชีวิตหลายชนิดมีความสามารถในการผลิตบิวทานอลโดยใช้ เส้นทางที่ขึ้นกับ อะซิติล-CoAปัญหาหลักของเส้นทางนี้คือปฏิกิริยาแรกที่เกี่ยวข้องกับการควบแน่นของโมเลกุลอะซิติล-CoA สองโมเลกุลเป็นอะซีโตอะซิติล-CoAปฏิกิริยานี้ไม่ดีในทางอุณหพลศาสตร์เนื่องจากมีพลังงานอิสระกิ๊บส์เป็นบวก (dG = 6.8 กิโลแคลอรีต่อโมล) [25] [26]

เชื้อ Bacillus subtilis

แบคทีเรีย Bacillus subtilisเป็นแบคทีเรียแกรมบวกที่มีรูปร่างเป็นแท่ง แบคทีเรีย Bacillus subtilisมีข้อดีและข้อเสียหลายประการเช่นเดียวกับ E. coliแต่มีการใช้กันน้อยกว่าและไม่สามารถผลิตไอโซบิวทานอลได้ในปริมาณมากเท่ากับ E. coli [ 10]เช่นเดียวกับ E. coli B. subtilisสามารถผลิตไอโซบิวทานอลจากลิกโนเซลลูโลสได้ และสามารถจัดการได้ง่ายด้วยเทคนิคทางพันธุกรรมทั่วไป [10]การวิเคราะห์โหมดเบื้องต้นยังใช้เพื่อปรับปรุงเส้นทางการเผาผลาญการสังเคราะห์ไอโซบิวทานอลที่ B. subtilis ใช้ ส่งผลให้ผลิตไอโซบิวทานอลได้ในปริมาณที่สูงขึ้น [27]

ซัคคาโรไมซีส เซเรวิเซีย

Saccharomyces cerevisiaeหรือ S. cerevisiae เป็น ยีสต์ชนิดหนึ่ง โดยนี้จะผลิตไอโซบิวทานอลในปริมาณเล็กน้อยโดยธรรมชาติผ่านทางกระบวนการสังเคราะห์วาลีน[28] S. cerevisiaeถือเป็นยีสต์ที่เหมาะสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพไอโซบิวทานอลด้วยเหตุผลหลายประการ:

  • S. cerevisiaeสามารถเจริญเติบโตได้ในระดับ pH ต่ำ ซึ่งช่วยป้องกันการปนเปื้อนระหว่างการเจริญเติบโตในไบโอรีแอ็กเตอร์ทางอุตสาหกรรม[10]
  • S. cerevisiaeไม่สามารถได้รับผลกระทบจากแบคทีเรียโฟจได้เนื่องจากเป็นยูคาริโอต [ 10]
  • ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่กว้างขวางเกี่ยวกับS. cerevisiaeและชีววิทยาของมันมีอยู่แล้ว[10]

การแสดงออกเกินของเอนไซม์ในเส้นทางการสังเคราะห์วาลีนของS. cerevisiaeถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงผลผลิตไอโซบิวทานอล[28] [29] [30] อย่างไรก็ตาม S. cerevisiaeพิสูจน์แล้วว่าใช้งานยากเนื่องจากชีววิทยาโดยธรรมชาติของมัน:

  • เนื่องจากเป็นยูคาริโอตS. cerevisiaeจึงมีความซับซ้อนทางพันธุกรรมมากกว่าE. coliหรือB. subtilisและด้วยเหตุนี้จึงยากต่อการดัดแปลงทางพันธุกรรม[10]
  • S. cerevisiaeมีความสามารถตามธรรมชาติในการผลิตเอธานอลความสามารถตามธรรมชาตินี้สามารถ "ครอบงำ" และยับยั้งการผลิตไอโซบิวทานอลของS. cerevisiaeได้[10]
  • S. cerevisiaeไม่สามารถใช้สารน้ำตาลที่มีคาร์บอน 5 อะตอมในการผลิตไอโซบิวทานอลได้ การไม่สามารถใช้สาร น้ำตาลที่มีคาร์บอน 5 อะตอมได้ทำให้ S. cerevisiaeไม่สามารถนำลิกโนเซลลูโลสมาใช้ได้ และหมายความว่าS. cerevisiae ต้องใช้พืชที่มนุษย์บริโภคเพื่อผลิตไอโซบิวทานอล ส่งผลให้เกิดความสัมพันธ์ระหว่างราคาอาหารกับเชื้อเพลิงที่ไม่เอื้ออำนวยเมื่อ S. cerevisiaeผลิตไอโซบิวทานอล[10]

ราลสโทเนีย ยูโทรฟา

Cupriavidus necator (= Ralstonia eutropha ) เป็น แบคทีเรีย ในดินแกรมลบ ในกลุ่ม Betaproteobacteriaซึ่งสามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นไอโซบิวทานอลโดยอ้อม การแปลงนี้เสร็จสิ้นในหลายขั้นตอน: [31]

  • วาง ขั้วบวกไว้ในส่วนผสมของ H 2 O และ CO 2
  • กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านขั้วบวก และผ่าน กระบวนการ ทางไฟฟ้าเคมี H 2 O และ CO 2จะถูกผสมกันเพื่อสังเคราะห์กรดฟอร์มิก
  • มี การเพาะเลี้ยงเชื้อC. necator ( ประกอบด้วยสายพันธุ์ที่ทนต่อไฟฟ้า) ไว้ในส่วนผสม ของ H 2 O และ CO 2
  • จากนั้น วัฒนธรรมของC. necatorจะเปลี่ยนกรดฟอร์มิกจากส่วนผสมให้เป็นไอโซบิวทานอล
  • จากนั้นไอโซบิวทานอลที่สังเคราะห์ทางชีวภาพจะถูกแยกออกจากส่วนผสม และสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพได้

วัตถุดิบ

ต้นทุนวัตถุดิบที่สูงถือเป็นอุปสรรคสำคัญประการหนึ่งในการผลิตบิวทานอลเชิงพาณิชย์ การใช้วัตถุดิบราคาไม่แพงและมีมากมาย เช่นฟางข้าวโพดอาจช่วยเพิ่มความคุ้มทุนของกระบวนการได้[32]

วิศวกรรมการเผาผลาญอาหารสามารถใช้เพื่อให้สิ่งมีชีวิตสามารถใช้สารตั้งต้นที่ถูกกว่า เช่นกลีเซอรอลแทนกลูโคสเนื่องจาก กระบวนการ หมักต้องใช้กลูโคสที่ได้จากอาหาร การผลิตบิวทานอลจึงอาจส่งผลกระทบเชิงลบต่ออุปทานอาหาร (ดู การถกเถียง เรื่องอาหารกับเชื้อเพลิง ) กลีเซอรอลเป็นแหล่งทางเลือกที่ดีสำหรับ การผลิตบิวทาน อลแม้ว่าแหล่งกลูโคสจะมีคุณค่าและจำกัด แต่กลีเซอรอลมีอยู่มากมายและมีราคาตลาดต่ำเนื่องจากเป็นของเสียจาก การผลิต ไบโอดีเซล การผลิตบิวทานอลจากกลีเซอรอลมีความคุ้มทุนโดยใช้เส้นทางการเผาผลาญอาหารที่มีอยู่ในแบคทีเรียClostridium pasteurianum [ 33]

การเพิ่มประสิทธิภาพ

กระบวนการที่เรียกว่าการแยกจุดขุ่นจะช่วยให้สามารถกู้คืนบิวทานอลได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง[34]

ผู้ผลิตและจัดจำหน่าย

บริษัทดูปองต์และบีพีมีแผนที่จะทำให้ไบโอบูทานอลเป็นผลิตภัณฑ์แรกของความพยายามร่วมกันในการพัฒนา ผลิต และทำการตลาดเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นต่อไป[35]ในยุโรป บริษัท Butalco ของสวิส[36]กำลังพัฒนายีสต์ดัดแปลงพันธุกรรมสำหรับการผลิตไบโอบูทานอลจากวัสดุเซลลูโลส บริษัท Gourmet Butanol ซึ่งมีฐานอยู่ในสหรัฐอเมริกา กำลังพัฒนากระบวนการที่ใช้เชื้อราในการแปลงขยะอินทรีย์เป็นไบโอบูทานอล[37] [38] Celtic Renewablesผลิตไบโอบูทานอลจากขยะที่เกิดจากการผลิตวิสกี้และ มันฝรั่งคุณภาพต่ำ

คุณสมบัติของเชื้อเพลิงทั่วไป

ไอโซบิวทานอล

ไอโซบิวทานอลเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สองซึ่งมีคุณสมบัติหลายประการที่สามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดจากเอธานอลได้[10]

คุณสมบัติของไอโซบิวทานอลทำให้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่น่าสนใจ:

  • ความหนาแน่นพลังงานค่อนข้างสูงคือ 98% ของน้ำมันเบนซิน[39]
  • ไม่ดูดซับน้ำจากอากาศได้ง่าย จึงป้องกันการกัดกร่อนของเครื่องยนต์และท่อส่ง[10]
  • สามารถผสมกับน้ำมันเบนซินได้ในสัดส่วนใดก็ได้[40]ซึ่งหมายความว่าเชื้อเพลิงสามารถ "หยดลงใน" โครงสร้างพื้นฐานปิโตรเลียมที่มีอยู่เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนหรือสารเติมแต่งหลักได้[10]
  • สามารถผลิตได้จากพืชที่ไม่เกี่ยวข้องกับแหล่งอาหาร ทำให้ไม่เกิดความสัมพันธ์ระหว่างราคาเชื้อเพลิงและราคาอาหาร[10] [11] [12] [27]
  • โดยถือว่าผลิตจากวัตถุดิบลิกโนเซลลูโลส ที่เหลือ การผสมไอโซบิวทานอลกับน้ำมันเบนซินอาจช่วยลด การปล่อยก๊าซเรือนกระจก ได้อย่างมาก [41]

เอ็น-บิวทานอล

บิวทานอลทนต่อการปนเปื้อนของน้ำได้ดีกว่าและกัดกร่อนน้อยกว่าเอธานอลและเหมาะสมกว่าสำหรับการจำหน่ายผ่านท่อส่งน้ำมันเบนซิน ที่มีอยู่ [15]ในส่วนผสมที่มีดีเซลหรือน้ำมันเบนซิน บิวทานอลมีโอกาสแยกตัวออกจากเชื้อเพลิงนี้น้อยกว่าเอธานอลหากเชื้อเพลิงปนเปื้อนด้วยน้ำ[15]นอกจากนี้ ยังมี การประสานกันของ แรงดันไอของบิวทานอลและน้ำมันเบนซินที่มีเอธานอล ซึ่งช่วยให้ผสมเอธานอลได้ง่ายขึ้น ทำให้จัดเก็บและจำหน่ายเชื้อเพลิงผสมได้ง่ายขึ้น[15] [42] [43]

เชื้อเพลิงความหนาแน่นของพลังงาน
อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง
พลังงานจำเพาะ
ความร้อนจาก
การระเหย		รอนจันทร์อากิ
น้ำมันเบนซินและไบโอแก๊สโซลีน32 เมกะจูล/ลิตร14.72.9 MJ/กก. อากาศ0.36 เมกะจูล/กก.  91–99  81–89  87-95
เชื้อเพลิงบิวทานอล29.2 เมกะจูล/ลิตร11.13.6 MJ/กก. อากาศ0.43 เมกะจูล/กก.  96  78  87
เชื้อเพลิงเอธานอลแบบไม่มีน้ำ19.6 เมกะจูลต่อลิตร  9.03.0 MJ/กก. อากาศ0.92 เมกะจูล/กก.107  89  98
เชื้อเพลิงเมทานอล16 เมกะจูล/ลิตร  6.43.1 MJ/กก. อากาศ1.2 เมกะจูล/กก.106  92  99

ค่าออกเทนของ n-butanol นั้นใกล้เคียงกับของน้ำมันเบนซินแต่ต่ำกว่าของเอธานอลและเมทานอล n-Butanol มีค่า RON ( ค่าออกเทนสำหรับการวิจัย ) ที่ 96 และค่า MON ( ค่าออกเทนของมอเตอร์ ) ที่ 78 (โดยได้ค่าออกเทนปั๊ม (R+M)/2 ที่ 87 ตามที่ใช้ในอเมริกาเหนือ) ในขณะที่ t-butanol มีค่าออกเทนที่ 105 RON และ 89 MON [45] t-Butanolใช้เป็นสารเติมแต่งในน้ำมันเบนซิน แต่ไม่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในรูปแบบบริสุทธิ์ได้เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวที่ค่อนข้างสูงที่ 25.5 °C (79 °F) ทำให้เจลและแข็งตัวใกล้อุณหภูมิห้อง ในทางกลับกันไอโซบิวทานอลมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า n-บิวทานอล และมีค่า RON ที่เหมาะสมที่ 113 และ MON ที่ 94 จึงเหมาะสมกว่ามากสำหรับส่วนผสมน้ำมันเบนซินที่มีเศษส่วนสูง ส่วนผสมที่มี n-บิวทานอล หรือเป็นเชื้อเพลิงเดี่ยว[46]

เชื้อเพลิงที่มีค่าออกเทนสูงจะเกิดการน็อค ได้น้อยกว่า (การเผาไหม้อย่างรวดเร็วและเกิดขึ้นเองโดยแรงอัด) และระบบควบคุมของเครื่องยนต์รถยนต์สมัยใหม่สามารถใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ได้โดยการปรับเวลาจุดระเบิด ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานส่งผลให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้มากกว่าการเปรียบเทียบปริมาณพลังงานของเชื้อเพลิงแต่ละชนิด การเพิ่มอัตราส่วนการอัดจะช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิง กำลัง และแรงบิดได้มากขึ้น ในทางกลับกัน เชื้อเพลิงที่มีค่าออกเทนต่ำจะเกิดการน็อคได้มากกว่าและประสิทธิภาพจะลดลง การน็อคยังอาจทำให้เครื่องยนต์เสียหายได้อีกด้วย เครื่องยนต์ที่ออกแบบมาให้ใช้ค่าออกเทน 87 จะไม่มีกำลังหรือประหยัดเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นจากการใช้เชื้อเพลิงที่มีค่าออกเทนสูง

ลักษณะของบิวทานอล: อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง พลังงานจำเพาะ ความหนืด ความร้อนจำเพาะ

เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์รวมถึงบิวทานอลและเอธานอลถูกออกซิไดซ์บางส่วนและดังนั้นจึงต้องใช้ส่วนผสมที่เข้มข้นกว่าน้ำมันเบนซิน เครื่องยนต์เบนซินมาตรฐานในรถยนต์สามารถปรับอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงของเชื้อเพลิงได้ แต่จะต้องอยู่ในขีดจำกัดบางประการเท่านั้น ขึ้นอยู่กับรุ่น หากเกินขีดจำกัดโดยการใช้เอธานอลบริสุทธิ์หรือน้ำมันเบนซินผสมที่มีเอธานอลในปริมาณสูง เครื่องยนต์จะทำงานได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ ซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนเสียหายอย่างร้ายแรงได้ เมื่อเปรียบเทียบกับเอธานอลแล้ว บิวทานอลสามารถผสมกับน้ำมันเบนซินในอัตราส่วนที่สูงกว่าได้เพื่อใช้ในรถยนต์ที่มีอยู่โดยไม่ต้องดัดแปลง เนื่องจากอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงและปริมาณพลังงานใกล้เคียงกับน้ำมันเบนซิน[42] [43]

เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์มีพลังงานต่อหน่วยน้ำหนักและปริมาตรน้อยกว่าน้ำมันเบนซิน เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบพลังงานสุทธิที่ปล่อยออกมาต่อรอบได้ จึงมักใช้หน่วยวัดที่เรียกว่าพลังงานเฉพาะของเชื้อเพลิง หน่วยวัดนี้กำหนดเป็นพลังงานที่ปล่อยออกมาต่ออัตราส่วนเชื้อเพลิงอากาศ พลังงานสุทธิที่ปล่อยออกมาต่อรอบจะสูงกว่าสำหรับบิวทานอลเมื่อเทียบกับเอธานอลหรือเมทานอล และสูงกว่าน้ำมันเบนซินประมาณ 10% [47]

สาร
ความหนืดจลนศาสตร์
ที่ 20 °C
บิวทานอล3.64 กก.
ดีเซล>3 cSt
เอธานอล1.52 กก.
น้ำ1.0 กก.
เมทานอล0.64 กะรัต
น้ำมันเบนซิน0.4–0.8 กก.

ความหนืดของแอลกอฮอล์จะเพิ่มขึ้นตามห่วงโซ่คาร์บอนที่ยาวขึ้น ด้วยเหตุนี้ บิวทานอลจึงถูกนำมาใช้แทนแอลกอฮอล์ที่มีความหนืดน้อยกว่าเมื่อต้องการตัวทำละลายที่มีความหนืดมากกว่า ความหนืดจลนศาสตร์ของบิวทานอลสูงกว่าน้ำมันเบนซินหลายเท่าและมีความหนืดเกือบเท่ากับน้ำมันดีเซลคุณภาพสูง[48]

เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์จะต้องถูกทำให้ระเหยก่อนจึงจะเผาไหม้ได้ การระเหยที่ไม่เพียงพอเป็นปัญหาที่ทราบกันดีของเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ในระหว่างการสตาร์ทเครื่องขณะอากาศเย็นในอากาศเย็น เนื่องจากความร้อนจากการระเหยของบิวทานอลน้อยกว่าเอธานอลถึงครึ่งหนึ่ง ดังนั้นเครื่องยนต์ที่ใช้บิวทานอลจึงควรสตาร์ทเครื่องในอากาศเย็นได้ง่ายกว่าเครื่องยนต์ที่ใช้เอธานอลหรือเมทานอล[42]

ส่วนผสมเชื้อเพลิงบิวทานอล

มาตรฐานสำหรับการผสมเอธานอลและเมทานอลในน้ำมันเบนซินมีอยู่ในหลายประเทศ รวมทั้งสหภาพยุโรป สหรัฐอเมริกา และบราซิล ส่วนผสมบิวทานอลที่เทียบเท่าโดยประมาณสามารถคำนวณได้จากความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนสโตอิชิโอเมตริกของเชื้อเพลิงต่ออากาศของบิวทานอล เอธานอล และน้ำมันเบนซินส่วนผสมเชื้อเพลิงเอธานอลทั่วไปสำหรับเชื้อเพลิงที่ขายเป็นน้ำมันเบนซินในปัจจุบันมีตั้งแต่ 5% ถึง 10% คาดว่าสามารถประหยัดน้ำมันเบนซินได้ประมาณ 9.5 กิกะลิตร (Gl) และอาจผลิตส่วนผสมบิวทานอล-น้ำมันเบนซิน 16% (Bu16) ได้ประมาณ 64.6 Gl จากเศษข้าวโพดในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเทียบเท่ากับ 11.8% ของการบริโภคน้ำมันเบนซินทั้งหมดในประเทศ[32]

การยอมรับของผู้บริโภคอาจจำกัดเนื่องจากกลิ่นของ n-butanol ที่คล้ายกับกล้วย ซึ่งอาจก่อให้เกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์ได้ [49]มีแผนที่จะนำเชื้อเพลิงที่มีเอธานอล 85% และบิวทานอล 15% (E85B) ออกสู่ตลาด เพื่อให้เครื่องยนต์สันดาปภายใน E85 ที่มีอยู่สามารถทำงานด้วยเชื้อเพลิงหมุนเวียน 100% ที่สามารถผลิตได้โดยไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ใดๆ เนื่องจากห่วงโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่ยาวกว่าทำให้ไม่มีขั้ว ค่อนข้าง มาก จึงมีความคล้ายคลึงกับน้ำมันเบนซินมากกว่าเอธานอล บิวทานอลได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถทำงานในยานพาหนะที่ออกแบบมาเพื่อใช้กับน้ำมันเบนซินโดยไม่ต้องดัดแปลง

บิวทานอลในยานพาหนะ

ปัจจุบันยังไม่มีรถยนต์ที่ผลิตขึ้นเพื่อจำหน่ายที่ได้รับการอนุมัติจากผู้ผลิตให้ใช้น้ำมันบิวทานอล 100% ณ ต้นปี 2552 มีรถยนต์เพียงไม่กี่คันเท่านั้นที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เชื้อเพลิง E85 (เช่น เอธานอล 85% + น้ำมันเบนซิน 15%) ในสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตาม ในบราซิล ผู้ผลิตยานยนต์ทั้งหมด (Fiat, Ford, VW, GM, Toyota, Honda, Peugeot, Citroen และอื่นๆ) ผลิต ยานยนต์ที่ ใช้เชื้อเพลิงผสม (flex-fuel)ที่สามารถวิ่งด้วยน้ำมันเบนซิน 100% และ/หรือส่วนผสมใดๆ ของเอธานอลและน้ำมันเบนซินได้สูงถึง 85% เอธานอล (E85) รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงผสมเหล่านี้คิดเป็น 90% ของยอดขายรถยนต์ส่วนบุคคลในบราซิลในปี 2552 BP และ DuPont ได้ร่วมทุนกันเพื่อผลิตและส่งเสริมเชื้อเพลิงบิวทานอล อ้าง ว่า [15] "สามารถผสมไบโอบิวทานอลได้มากถึง 10% v/v ในน้ำมันเบนซินของยุโรปและ 11.5% v/v ในน้ำมันเบนซินของสหรัฐฯ" [50] [51]ใน การแข่งขัน Petit Le Mans ปี 2009รถหมายเลข 16 Lola B09/86 - Mazda MZR-RของDyson Racingวิ่งด้วยส่วนผสมของไบโอบูทานอลและเอธานอลที่พัฒนาโดยBPซึ่ง เป็นพันธมิตรด้านเทคโนโลยีของทีม

ดูเพิ่มเติม

อ้างอิง

  1. ^ "ButylFuel, LLC" . สืบค้นเมื่อ2008-01-29 .
  2. ^ Sampa Maiti; et al. (10 ธันวาคม 2015). "การแสวงหาการผลิตทางชีวภาพอย่างยั่งยืนและการกู้คืนบิวทานอลเป็นทางออกที่มีแนวโน้มดีสำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิล" Energy Research . 40 (4): 411–438. doi : 10.1002/er.3458 . S2CID  101240621.
  3. ^ ศูนย์ข้อมูลเชื้อเพลิงทางเลือกและยานยนต์ขั้นสูง: ไบโอบิวทานอล
  4. ^ "เชื้อเพลิงชีวภาพโคบอลต์ | ไบโอบิวทานอลและอื่นๆ". เก็บถาวรจากแหล่งเดิมเมื่อ 2008-10-25 . สืบค้นเมื่อ 2008-10-27 .
  5. ^ Atsumi, Shota; Hanai, Taizo; Liao, James C. (2008), "เส้นทางที่ไม่ผ่านการหมักสำหรับการสังเคราะห์แอลกอฮอล์ที่มีโซ่กิ่งเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ" Nature , 451 (7174): 86–89, Bibcode :2008Natur.451...86A, doi :10.1038/nature06450, PMID  18172501, S2CID  4413113
  6. ^ Berezina OV, Zakharova NV, Yarotsky SV, Zverlov VV (ธันวาคม 2012). "ผู้ผลิตบิวทานอลจากจุลินทรีย์" Applied Biochemistry and Microbiology . 48 (7): 625–638. doi :10.1134/S0003683812070022. S2CID  254189557.
  7. ^ สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงแห่งเกาหลี (KAIST) (23 ตุลาคม 2012) "การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพขั้นสูงที่มีประสิทธิภาพสูงโดยใช้จุลินทรีย์ที่ผ่านการดัดแปลงทางเมตาบอลิก" ScienceDaily
  8. ^ Veettil SI, Kumar L, Koukoulas AA (2016). "เชื้อเพลิงชีวภาพขั้นสูงที่ได้จากจุลินทรีย์สามารถแข่งขันกับไบโอเอธานอลทั่วไปได้หรือไม่? การทบทวนเชิงวิจารณ์" BioResources . 11 (4): 10711–10755 doi : 10.15376/biores.11.4.Veettil .
  9. ^ Li H, Opgenorth PH, Wernick DG, Rogers S, Wu TY, Higashide W, Malati P, Huo YX, Cho KM, Liao JC (29 มีนาคม 2012). "การแปลง CO2 เป็นแอลกอฮอล์ที่มีความเข้มข้นสูงโดยอาศัยไฟฟ้าจากจุลินทรีย์" Science . 335 (6076): 1596. Bibcode :2012Sci...335.1596L. doi :10.1126/science.1217643. PMID  22461604. S2CID  24328552.
  10. ^ abcdefghijklmnop Peralta-Yahya PP, Zhang F, del Cardayre SB, Keasling JD (15 สิงหาคม 2012). "วิศวกรรมจุลินทรีย์เพื่อการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพขั้นสูง" Nature . 488 (7411): 320–328. Bibcode :2012Natur.488..320P. doi :10.1038/nature11478. PMID  22895337. S2CID  4423203.
  11. ^ ab Trinh, Cong T. (9 มิถุนายน 2012). "การอธิบายและการเขียนโปรแกรมใหม่ ของกระบวนการเผาผลาญ ของ Escherichia coliสำหรับการผลิต n-butanol และ isobutanol แบบไม่ใช้ออกซิเจน" Applied Microbiology and Biotechnology . 95 (4): 1083–1094. doi :10.1007/s00253-012-4197-7. PMID  22678028. S2CID  10586770.
  12. ^ ab Nakashima N, Tamura T (1 กรกฎาคม 2012). "การกลายพันธุ์ของEscherichia coli ที่ยับยั้งการทำงานของคาร์บอนคาตาบอไลต์ชนิดใหม่ mlc∗ และการใช้ในการผลิตไอโซบิวทานอล" Journal of Bioscience and Bioengineering . 114 (1): 38–44. doi :10.1016/j.jbiosc.2012.02.029. PMID  22561880.
  13. ^ Chong, Huiqing; Geng, Hefang; Zhang, Hongfang; Song, Hao; Huang, Lei; Jiang, Rongrong (6 พฤศจิกายน 2013). "การเพิ่ม ความทนทานต่อไอโซบิวทานอล ของอีโคไลผ่านการออกแบบโปรตีนตัวรับ cAMP ของปัจจัยการถอดรหัสทั่วโลก (CRP)" Biotechnology and Bioengineering . 111 (4): 700–708. doi :10.1002/bit.25134. ISSN  0006-3592. PMID  24203355. S2CID  28120139.
  14. ^ Ars | คำขอเผยแพร่: การผลิตบิวทานอลจากชีวมวลทางการเกษตร
  15. ^ abcde "biobutanol fact sheet" (PDF) . BP and DuPont. เก็บถาวรจากแหล่งเดิม(PDF)เมื่อ 21 ม.ค. 2552 . สืบค้นเมื่อ13 พ.ค. 2552 .
  16. ^ มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ (28 มกราคม 2551) "เทคนิคใหม่ในการสร้างบิวทานอล เชื้อเพลิงชีวภาพคุณภาพเยี่ยม" ScienceDaily
  17. ^ "แบคทีเรียชนิดใหม่ผลิตบิวทานอลได้โดยตรงจากเซลลูโลส" Green Car Congress . 28 สิงหาคม 2011 . สืบค้นเมื่อ2012-11-17 .
  18. ^ Higashide, Wendy; Li, Yongchao; Yang, Yunfeng; Liao, James C. (15 เมษายน 2011). "วิศวกรรมการเผาผลาญของ Clostridium cellulolyticum สำหรับการผลิต Isobutanol จากเซลลูโลส" Applied and Environmental Microbiology . 77 (8): 2727–2733. Bibcode :2011ApEnM..77.2727H. doi :10.1128/AEM.02454-10. ISSN  0099-2240. PMC 3126361 . PMID  21378054 
  19. ^ Sohling B, Gottschalk G (1996). "การวิเคราะห์เชิงโมเลกุลของเส้นทางการย่อยสลายซักซิเนตแบบไม่ใช้ออกซิเจนในเชื้อ Clostridium kluyveri" วารสารแบคทีเรียวิทยา . 178 (3): 871–880. doi :10.1128/jb.178.3.871-880.1996 PMC 177737 . PMID  8550525 
  20. ^ ไซยาโนแบคทีเรีย
  21. ^ Atsumi, Shota; Higashide, Wendy; Liao, James C (ธันวาคม 2009). "การรีไซเคิลคาร์บอนไดออกไซด์โดยการสังเคราะห์แสงโดยตรงเป็นไอโซบิวทิรัลดีไฮด์" Nature Biotechnology . 27 (12): 1177–1180. doi :10.1038/nbt.1586. PMID  19915552. S2CID  1492698
  22. ^ abcd Machado IMP, Atsumi S (1 พฤศจิกายน 2012). "การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพไซยาโนแบคทีเรีย" วารสารเทคโนโลยีชีวภาพ . 162 (1): 50–56. doi :10.1016/j.jbiotec.2012.03.005. PMID  22446641
  23. ^ abcd Varman AM, Xiao Y, Pakrasi HB, Tang YJ (26 พฤศจิกายน 2012). "วิศวกรรมเมตาบอลิกของ Synechocystis sp. สายพันธุ์ PCC 6803 สำหรับการผลิตไอโซบิวทานอล" จุลชีววิทยาประยุกต์และสิ่งแวดล้อม . 79 (3): 908–914. doi :10.1128/AEM.02827-12. PMC 3568544 . PMID  23183979 
  24. ^ ab Singh NK, Dhar DW (11 มีนาคม 2011). "สาหร่ายขนาดเล็กเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สอง การทบทวน" (PDF) . Agronomy for Sustainable Development . 31 (4): 605–629. doi :10.1007/s13593-011-0018-0. S2CID  38589348
  25. ^ Stern JR, Coon MJ, Delcampillo A (1953). "Acetoacetyl coenzyme-a เป็นตัวกลางในการสลายและสังเคราะห์อะซีโตเอซิเตทด้วยเอนไซม์" J Am Chem Soc . 75 (6): 1517–1518. doi :10.1021/ja01102a540
  26. ^ Lan EI, Liao JC (2012). "ATP ขับเคลื่อนการผลิต 1-butanol ในไซยาโนแบคทีเรียโดยการสังเคราะห์แสงโดยตรง" Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 109 (16): 6018–6023. Bibcode :2012PNAS..109.6018L. doi : 10.1073/pnas.1200074109 . PMC 3341080 . PMID  22474341 
  27. ^ โดย Li S, Huang D, Li Y, Wen J, Jia X (1 มกราคม 2012) "การปรับปรุงอย่างมีเหตุผลของเชื้อ Bacillus subtilis ที่ผลิตไอโซบิวทานอลที่ออกแบบทางวิศวกรรมโดยการวิเคราะห์โหมดเบื้องต้น" Microbial Cell Factories . 11 (1): 101. doi : 10.1186/1475-2859-11-101 . PMC 3475101 . PMID  22862776 
  28. ^ โดย Kondo T, Tezuka H, ​​Ishii J, Matsuda F, Ogino C, Kondo A (1 พฤษภาคม 2012). "วิศวกรรมพันธุกรรมเพื่อปรับปรุงเส้นทาง Ehrlich และเปลี่ยนแปลงฟลักซ์คาร์บอนเพื่อเพิ่มการผลิตไอโซบิวทานอลจากกลูโคสโดย Saccharomyces cerevisiae" วารสารเทคโนโลยีชีวภาพ . 159 (1–2): 32–37. doi :10.1016/j.jbiotec.2012.01.022. PMID  22342368
  29. ↑ มัตสึดะ, ฟูมิโอะ; คอนโดะ, ทาคาชิ; ไอด้า, เคนโก; เทซึกะ, ฮิโรโนริ; อิชิอิ, มิ.ย.; คอนโดะ อากิฮิโกะ (1 มกราคม 2555) "การสร้างทางเดินเทียมสำหรับการสังเคราะห์ไอโซบิวทานอลในไซโตซอลของ Saccharomyces cerevisiae" วิทยาศาสตร์ชีวภาพ เทคโนโลยีชีวภาพ และชีวเคมี . 76 (11): 2139–2141. ดอย : 10.1271/bbb.120420 . PMID  23132567. S2CID  21726896.
  30. ^ Lee, Won-Heong; Seo, Seung-Oh; Bae, Yi-Hyun; Nan, Hong; Jin, Yong-Su; Seo, Jin-Ho (28 เมษายน 2012). "การผลิตไอโซบิวทานอลใน Saccharomyces cerevisiae ที่ออกแบบทางวิศวกรรมโดยการแสดงออกของเอนไซม์ชีวสังเคราะห์ 2-ketoisovalerate decarboxylase และ valine มากเกินไป" Bioprocess and Biosystems Engineering . 35 (9): 1467–1475. doi :10.1007/s00449-012-0736-y. PMID  22543927. S2CID  25012774.
  31. ^ Li, Han; Opgenorth, Paul H.; Wernick, David G.; Rogers, Steve; Wu, Tung-Yun; Higashide, Wendy; Malati, Peter; Huo, Yi-Xin; Cho, Kwang Myung; Liao, James C. (30 มีนาคม 2012). "การแปลง CO2 ให้เป็นแอลกอฮอล์ที่มีความเข้มข้นสูงโดยอาศัยไฟฟ้าจากจุลินทรีย์" Science . 335 (6076): 1596. Bibcode :2012Sci...335.1596L. doi :10.1126/science.1217643. ISSN  0036-8075. PMID  22461604. S2CID  24328552
  32. ^ โดย Karimi Alavijeh, Masih; Karimi, Keikhosro (มีนาคม 2019). "การผลิตไบโอบิวทานอลจากฟางข้าวโพดในสหรัฐอเมริกา" พืชอุตสาหกรรมและผลิตภัณฑ์ . 129 : 641–653. doi :10.1016/j.indcrop.2018.12.054. ISSN  0926-6690. S2CID  104367378
  33. ^ Malaviya A, Jang Y, Lee SY (2012). "การผลิตบิวทานอลอย่างต่อเนื่องโดยมีการสร้างผลพลอยได้ที่ลดลงจากกลีเซอรอลโดยกลายพันธุ์ที่ผลิตมากเกินไปของClostridium pasteurianum " Appl Microbiol Biotechnol . 93 (4): 1485–1494 doi :10.1007/s00253-011-3629-0 PMID  22052388 S2CID  1597829
  34. ^ "กระบวนการใหม่ทำให้การผลิตเชื้อเพลิงทางเลือกเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าพร้อมทั้งลดต้นทุน" วิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ผู้บริโภค และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ 14 สิงหาคม 2555
  35. ^ ดูปองต์และบีพี เปิดเผยความร่วมมือด้านเชื้อเพลิงชีวภาพขั้นสูงที่กำหนดเป้าหมายไปที่โมเลกุลบิวทานอลหลายโมเลกุล
  36. ^ หน้าแรก
  37. ^ "บิวทานอลเกรดพรีเมียม". เก็บถาวรจากแหล่งเดิมเมื่อ 2 กันยายน 2019 . สืบค้นเมื่อ 2 กรกฎาคม 2020 .
  38. ^ วิทยาลัยเมนได้รับทุนจาก EPA เพื่อการวิจัยการเปลี่ยนขยะอาหารเป็นเชื้อเพลิง | Biomassmagazine.com
  39. ^ Lu J, Brigham CJ, Gai CS, Sinskey AJ (4 สิงหาคม 2012). "การศึกษาการผลิตแอลกอฮอล์โซ่กิ่งใน Ralstonia eutropha ที่ผ่านการดัดแปลงพันธุกรรม" (PDF) . จุลชีววิทยาประยุกต์และเทคโนโลยีชีวภาพ . 96 (1): 283–297. doi :10.1007/s00253-012-4320-9. hdl : 1721.1/75742 . PMID  22864971. S2CID  62337.
  40. ^ Ting CNW, Wu J, Takahashi K, Endo A, Zhao H (8 กันยายน 2012). "คัดกรอง Enterococcus faecium ที่ทนต่อบิวทานอลได้ สามารถผลิตบิวทานอลได้" Applied Biochemistry and Biotechnology . 168 (6): 1672–1680. doi :10.1007/s12010-012-9888-0. PMID  22961352. S2CID  9201136.
  41. ^ Wojcieszyk M, Knuutila L, Kroyan Y, de Pinto Balsemão M, Tripathi R, Keskivali J, Karvo A, Santasalo-Aarnio A, Blomstedt O, Larmi M (มกราคม 2021). "ประสิทธิภาพของ Anisole และ Isobutanol ในฐานะไบโอเบลนด์สต็อกน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ" ความยั่งยืน . 13 (16): 8729. doi : 10.3390/su13168729 .
  42. ^ abc JL Smith; JP Workman (20 ธันวาคม 2550). "แอลกอฮอล์สำหรับเชื้อเพลิงเครื่องยนต์". มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโคโลราโด . เก็บถาวรจากแหล่งเดิมเมื่อ 26 กรกฎาคม 2554 . สืบค้นเมื่อ29 มกราคม 2551 .
  43. ^ โดย Randall Chase (23 มิถุนายน 2549) "DuPont, BP join to make butanol; they say it outperforms ethanol as a fuel adder". Associated Press . สืบค้นเมื่อ29 มกราคม 2551 .
  44. ^ เครื่องยนต์สันดาปภายใน, เอ็ดเวิร์ด เอฟ. โอเบิร์ต, 1973
  45. ^ UNEP.org-คุณสมบัติของออกซิเจน เก็บถาวร 2011-02-21 ที่เวย์แบ็กแมชชีน (PDF)
  46. ^ iea-amf.org-เชื้อเพลิงขั้นสูง: คุณสมบัติของบูทานอล (HTML)
  47. ^ เชื้อเพลิงบิวทานอล – เชื้อเพลิงชีวภาพ, พลังงานชีวภาพ – สาหร่ายน้ำมัน – น้ำมันจากสาหร่าย
  48. ^ กล่องเครื่องมือวิศวกรรม
  49. ^ "ความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ - n-Butanol". dow.com . บริษัท Dow Chemical. เก็บถาวรจากแหล่งเดิมเมื่อ 2015-04-02 . สืบค้นเมื่อ 2013-07-09 .
  50. ^ "BP-DuPont biofuels fact sheet" (PDF) . BP and DuPont. เก็บถาวรจากแหล่งเดิม(PDF)เมื่อ 29 ก.พ. 2555 . สืบค้นเมื่อ25 ก.ค. 2556 .
  51. ^ "Boosting Biomass-to...Butanol?". Green Car Congress . 20 กรกฎาคม 2005. สืบค้นเมื่อ 29 มกราคม 2008 .
  52. ^ "การสกัดพลังงานจากอากาศ - นี่คืออนาคตของเชื้อเพลิงหรือไม่?". เก็บถาวรจากแหล่งเดิมเมื่อ 2020-10-03 . สืบค้นเมื่อ 2019-08-21 .
  53. ^ นักวิจัย UCLA ใช้ไฟฟ้าและ CO2 เพื่อผลิตบิวทานอล
  54. ^ การแปลง CO2 ให้เป็นแอลกอฮอล์ที่มีความเข้มข้นสูงด้วยไฟฟ้าจุลินทรีย์แบบบูรณาการ
  • ไบโอบูทานอล ( EERE )
  • ข่าวการวิจัยไบโอบิวทานอลจาก Green Car Congress
  • มุมมอง 3D ของบิวทานอลและไฟล์ pdb
ดึงข้อมูลจาก "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=เชื้อเพลิงบิวทานอล&oldid=1253472568"