askerlikteki bakteri
Özellikle Amerikan Tomahawk'larında kullanılan yüksek enerjili JP-10 yakıtını değiştirmeye yönelik ilk girişimler, beş yıl önce Georgia Teknoloji Enstitüsü ve Ortak Biyoenerji Enstitüsü'nde gerçekleştirildi. Aslında, Stephen Sarria'nın Doçent Pamela Peralta-Yahya'nın gözetiminde yaptığı yüksek lisans çalışmasıydı. JP-10, yüksek maliyeti nedeniyle bilim adamlarının dikkatini çekti: şimdi 3,75 litre için 27 $ fiyatla üst düzey bir yakıt. Bu fiyat, kimyagerlerin dediği gibi "gergin döngülü sistemlere sahip hidrokarbonlar" nedeniyle yakıtın yüksek enerji yoğunluğu ile doğrulanır. Yakıt, elit sınıf HEDF'ye (Yüksek enerji yoğunluğuna sahip yakıtlar) veya şu anda yalnızca askeri tüketiciler tarafından bir ücret karşılığında kullanılabilen yüksek özgül enerjiye sahip yakıta aittir. JP-10'un motorlarda yanması, normal 98'inci benzin kullanmaktan %20-30 daha fazla enerji elde edilmesini sağlar. Kimyasal ayrıntılar bir yana, böyle bir yakıtın "cipslerinden" biri, ortaya çıktığı gibi, kozalaklı ağaçlar tarafından üretilen pinen molekülleridir. Dahası, çam iğnesi hala çam iğneleri gibi kokuyor - onsuz, gerçek bir Noel ağacı ustaca bir sahtekarlığa dönüşecekti.
ABD ordusunu JP-10 füzesinin bir parçası olarak yapay çam ağacı ile tatmin etmek için Kuzey Amerika'nın tüm ormanları yeterli olmayacaktı. Tek başına Tomahawk'a yaklaşık 460 kilogram yakıt yükleniyor. Bu nedenle, geliştiriciler bakteri hizmetlerini kullanmaya karar verdiler. Bunu yapmak için, mikroorganizmaya (klasik intestinal Escherichia coli) sıradan glikozdan pinen sentezinden sorumlu bir gen dahil edildi. Geriye kalan tek şey, bakteriyel metabolizma ürünleri (verim yaklaşık 36 mg / l) şeklinde "mahsul" toplamak, katalitik olarak işlemek ve Tomahawk tanklarını doldurmaktı. Pamela Peralta-Yahya, çalışmanın sonuçlarını şöyle özetledi:
"Tıpkı şu anda petrolden üretilene benzeyen ve mevcut jet motorlarında kullanılabilen, yüksek enerji yoğunluklu yakıtın sürdürülebilir bir öncüsü haline getirdik."
Bununla birlikte, bu teknoloji, büyük ölçüde modifiye edilmiş bakterilerin düşük üretkenliği nedeniyle henüz pratik bir uygulama bulamamıştır.
JP-10'un mevcudiyeti sorunu sadece askeri meselelerde önemli değil. Böyle yüksek enerjili bir yakıtın ucuz bir analogunu elde etmek mümkün olsaydı, o zaman sivil gemilerin tanklarına dökülebilirdi. Ve bu, uçakta taşınan yakıtın hacmini veya ardından gelen tüm ekonomik bonuslarla uçuş menzilini ciddi şekilde azaltacaktır. Ortalama olarak, askeri süper yakıtlar, sivil ulaşımda kullanılan en iyi havacılık keroseninden %11 daha verimlidir. Pentagon, JP-8'i JP-10'un sentetik ve ucuz bir analogu, örneğin stratejik B-52 ile değiştirmekten de çekinmiyor. Amerikalılar zaten değiştirilmiş yakıt bileşimleri oluşturmaya çalıştılar. Syntroleum Corporation on beş yıl önce, B-52 bombardıman uçağında bile test edilen, kömürden sentezlenen bir JP-8 yakıtı ve FT yakıtı karışımı yarattı. Biraz sonra, bu F18A Super Hornets üzerinde de test edildi. Bu, petrol kaynakları için yüksek fiyatlar çağındaydı ve kömürden sıvı yakıt üretimi bir şekilde haklı çıktı. Zamanla, Amerika Birleşik Devletleri'nde şeyl yağı ortaya çıktı, "siyah altının" maliyeti düştü ve yakıt bileşimleriyle ilgili deneyler bir süre durdu. Bütün bunlar bir kez daha kanıtlıyor ki, ABD askeri havacılığında ve roketçiliğinde yaklaşan "sentetik devrim"in nedeni hiçbir çevre sorunu değil - her şey banal bir ekonomi tarafından açıklanıyor.
Tomahawklar biyoyakıt gerektirir
Şu anda Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık 4 bin Tomahawk taktik füzesi bulunuyor. Bu, JP-10'un sentetik bir analogunu geliştirmeye başlamak için yeterince büyük bir sayıdır. Ayrıca Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü (Çin) geçen yıl lignoselülozik biyokütleden elde edilen yapay süper yakıtlar hakkında sonuçlar elde etti. Bu, biyoyakıtlar için en nadir hammadde olmaktan uzaktır - dünyada uzun süredir biyoetanol üretilmiştir. Çinliler, JP-10'un oldukça ucuz analoglarını elde etmeyi mümkün kılan furfuril alkol kullanımına dayanan bir süreç geliştirdiler. Verilere göre, şimdi bu tür bir yakıt yaklaşık 7 bin dolara mal oluyor ve Çin teknolojilerine göre fiyat 5, 6 bine düşürülmeli. Resmi olarak, bilim adamları gelişmenin yalnızca sivil kullanımını ilan ediyorlar, ancak elbette, Çin'in askeri uçakları ve taktik füzeleri bio -JP-10'un tüketicilerinden biri olacak.
Bu yıl Nisan ayında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Los Alamos Ulusal Laboratuvarı'ndan araştırmacılar Cameron Moore ve Andrew Sutton, biyoyakıt üretmek için biraz farklı bir yöntemin patentini aldılar. 2017 yılından bu yana proje ortağı, sivil sektöre gelişmeler katmayı umut eden Gevo olmuştur. Bildiğiniz gibi, mısır geleneksel olarak Amerika Birleşik Devletleri'nde önde gelen mahsul olmuştur. Bu bitki ile yılda 20 milyon hektardan fazla arazi ekilmektedir. Amerikalılar için mısır sadece süpermarketlerdeki ve hayvan yemlerindeki konserve yiyecekler değil, aynı zamanda benzin istasyonlarında benzinin %50'sine kadar seyreltilmesi için kullanılan biyoetanoldür. ABD Enerji Bakanlığı için çalışan Moore ve Sutton, mısır atıklarından bir JP-10 üretim döngüsü yarattı. Ayrıca, önce mısırdan biyoetanol elde edilir ve ancak bundan sonra kalan kepekten süper yakıt sentezlenir ve %65'e varan bir bitmiş ürün verimi sağlanır. Bu, yeni biyoyakıt maliyetini önemli ölçüde azaltır ve ayrıca son derece tehlikeli reaktifler ve atıklar olmadan yapar.
İlk tahminlere göre, Tomahawklar için mısır yakıtının toplam maliyeti %50 oranında düşecek ve bu da yakıt endüstrisinde gerçekten devrim yaratabilir. Daha iyimser hesaplamalar da var: bir galon bio-JP-10 bugünün 27 yerine yaklaşık 11 dolara mal olacak. Sivil havayolları, ordu süper yakıt üretmek için teknolojiler geliştirdiğinde, havaalanlarındaki yakıt ikmallerinin de yeni yüksek yakıtlarla doldurulacağını umuyor. enerji gazyağı. Bu, insanların uzun mesafeli seyahatten korkacağı pandemi sonrası bir dünyada çok faydalı olacaktır: bu durumda düşük bilet fiyatları yardımcı olabilir. Amerika Birleşik Devletleri'nden Avustralya'ya hava yollarında yeni JP-10'a dayanan yakıt bileşimlerinin test kullanımı hakkında bilgi var. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki mısır alanlarının genişletilmesi de ekonominin gelişmesi için uyarıcılardan biri olacaktır. Amerikalılar, Sutton-Moore kimyasal döngüsünün seri üretime girmesiyle birlikte tarımda birçok yeni işin ortaya çıkacağını umuyorlar. Biyoetanol üretim atığının hammadde olarak kullanılması dikkate alındığında bu yakıtı üreten firmaların kadroları da genişleyecektir. Etrafında artılar var. Tabii ki Los Alamos'ta en önemli şey, devletin dış petrol ürünleri arzına olan bağımlılığının azaltılması olarak kabul edilir. Ve elbette, tüm bu kimyasal-teknolojik hikaye, henüz kabul etmemiş olsalar da, Greenpeace eylemcilerinin hoşuna gidiyor.
Yeni bio-JP-10 teknolojisinin ortaya çıkmasının bariz olumlu yönleri arasında birçok dezavantaj var. Birincisi, Pentagon'un taktik füzeleri savaşta kullanma maliyetindeki doğal azalma, Amerikan saldırganlığının bir başka tetikleyicisi olacak. İkincisi, işadamları Sutton-Moore döngüsünün gerçekten ekonomik açıdan karlı olduğunu hisseder hissetmez, tarım alanının büyük bir kısmına mısır ekilecek. Bu endüstriyel mahsul, kısmen geri kalanını dışarıda bırakabilir: buğday, soya fasulyesi vb. Sabit talep ile arz kısıtlamaları, ürünlerin maliyetini artıracak ve insanlar için bulunabilirliğini azaltacaktır. Bu arada, biosolar oil ve bioetanol gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını aktif olarak kullanan birçok ülkede bu durum zaten gözlemlendi. Ve son olarak, üçüncüsü, mısır verimini artırmak için, sadece alanları ve genetiği değiştirilmiş tohumları ünlü "Monsanta" dan genişletmenin yeterli olmayacağı açıktır. Kimyasal gübrelere karşı tedbir almanın zamanı gelecek ve burada kötü şöhretli "Yeşil Alan" ın birçok sorusu olacak.
