Coskata的下一代乙醇工艺

俄克拉荷马州立大学生物燃料团队的小思维能力——实际上是微观思维——为消费者、一家可再生能源公司和美国最重要的汽车制造商之一提供了巨大的红利。

上周末,生物可再生能源公司Coskata Inc.和汽车巨头通用汽车公司宣布了减少化石燃料消耗的合作计划,这在一定程度上要归功于Coskata的“下一代乙醇”工艺,该工艺基于OSU生物燃料团队开发的研究和技术,并独家授权给Coskata。

Coskata首席营销官兼业务发展副总裁Wes Bolsen说:“Coskata独特的三步转换过程解决了当前可再生能源选择面临的许多限制,包括环境、交通和土地使用问题。”

在三步过程中,碳基材料通过成熟的气化技术转化为合成气。在使用气化破坏化学键后,作为俄勒冈州立大学生物燃料研究的一部分,Coskata授权的微生物通过消耗气流中的一氧化碳和氢气,将产生的合成气转化为乙醇。一旦发生气液转换过程,使用“蒸汽渗透技术”从溶液中回收产生的乙醇。

Bolsen说:“Coskata工艺有可能每干吨碳质原料生产100加仑以上的乙醇,将生产成本降低到每加仑不到1美元。”

根据美国能源部阿贡国家实验室进行的一项独立研究,Coskata的工艺——使用俄勒冈州立大学生物燃料团队的微生物——与传统汽油相比,可以减少高达84%的二氧化碳排放。

Coskata表示,该工艺也不像乙醇生产的酶法那样需要干燥和处理后端固体废物,而且每生产一加仑乙醇所需的淡水不到一加仑。

以玉米为基础的系统通常每生产一加仑乙醇需要使用3加仑到4加仑的淡水,而酶法每生产一加仑乙醇可以使用多达7加仑的淡水。

俄勒冈州立大学副校长、院长兼农业科学与自然资源部门主任Robert E. Whitson说,向Coskata授权的技术开发是俄勒冈州立大学长期致力于生物燃料开发的结果。

自20世纪90年代初以来,DASNR的科学家和工程师一直在培育改良的原料,着眼于生物燃料的发展。我们的第一个纤维素乙醇团队成立于1998年,从那以后一直在技术开发方面取得了巨大的进步。”“生物燃料只是最近才进入公众的广泛意识,但我们多年来一直在解决可再生能源问题。”

俄勒冈州立大学生物燃料团队迅速成为一个多学院、多机构的努力,目前的团队包括DASNR的科学家和工程师;俄勒冈州立大学工程、建筑与技术学院;俄克拉荷马大学和杨百翰大学。

惠特森说:“我们一直相信并提倡跨学科的观点是为社会面临的挑战制定解决方案的最佳方式,解决现实世界的问题是赠地任务的重要组成部分,也是俄勒冈州立大学存在的原因。”

Vinod Khosla和先进技术风险投资公司是该国领先的可再生能源投资者,他们认识到俄勒冈州立大学生物燃料团队所做工作的潜力,并希望对该技术进行投资。这项技术被独家授权给Coskata公司生产生物燃料。

俄勒冈州立大学和Coskata之间的许可协议包括用于合成气发酵的微生物,以及有助于生产的合成气发酵技术的任何方面的配套研究协议。自2006年提供最初的三种微生物菌株以来,coskata与俄勒冈州立大学生物燃料团队资助的研究又为该公司提供了两种额外的微生物。

博尔森将其比作“举办肯塔基赛马会,俄勒冈州立大学生物燃料队帮助赛马减少这个国家对石油的依赖。”

“我们的系统有点独特,因为我们不考虑单一的原料,也不与农业食品、饲料或纤维需求竞争;我们将整株植物用于未充分利用的生物质,”俄勒冈州立大学生物燃料团队负责人兼农业工程师雷·胡恩克说。

Coskata表示,这种专利微生物能做到化学催化合成气转化无法做到的事情,即以行业最低的成本生产纯乙醇。

此外,根据阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的数据,该过程是净能量正的,每单位化石燃料输入提供高达7.7单位的乙醇能量,相比之下,玉米乙醇提供1.3单位,汽油提供0.8单位。

俄勒冈州立大学负责研究和技术转让的副校长斯蒂芬·麦基弗(Stephen McKeever)说:“俄勒冈州立大学很自豪地参与了一项不会与食品竞争生产乙醇的技术。”“使用柳枝稷和城市固体废物等替代原料将最终造福于消费者。”

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