منحت وزارة الطاقة الأمريكية لجامعة إيلينوي منحة بقيمة 10.6 مليون دولار لمدة خمس سنوات لتحويل اثنين من المحاصيل الأكثر إنتاجية في الولايات المتحدة إلى وقود الديزل الحيوي والوقود الحيوي المستدام.المشروع البحثي الجديد يستخدم قصب الطاقة عالية الغلة توليد الطاقة المتجددة (أو مشروع ROGUE): بدأت هذه الدراسة في اجتماع فريق عقد في تايسونز ، فيرجينيا يوم 25 فبراير مع مؤتمر الباحثين الرئيسيين لبرنامج Genome Science Program لعام 2018.
"تواصل الولايات المتحدة على التمتع الطاقة الرخيصة وفيرة، ولكن أكثر من 80٪ تأتي من الغاز والفحم الطبيعي والنفط،" ستيفن ونغ برانش مدير المارقة هو رئيس ايكان بيرلي ". نصف مقطورة والثقيلة الصناعة التي تعمل بالديزل الطيران تريد أن يكون لها خيارات أخرى، ولكن البطارية ليست ذات جدوى، ومحاصيل الوقود الحيوي الحالية غير قادرة على تلبية احتياجات وقود الديزل الحيوي والطاقة.
الطاقة الحيوية
روغ قصب الطاقة تصميم (Energycane) وميسكانتوس (ميسكانتوس)، لإنتاج النفط وقود الديزل الحيوي وقود الطائرات الحيوي. انهم يعملون مع نموذج الكمبيوتر كدليل، نماذج حاسوبية تتنبأ يمكن لهذه المحاصيل تحقيق 20٪ من النفط في المصنع المبلغ - من أقل من واحد في المائة من المستويات الطبيعية زادت بشكل كبير.
وقال لونج: "إذا نجحت هذه المحاصيل ، فإنها يمكن أن تنتج 15٪ من الديزل الحيوي أكثر من فول الصويا. فول الصويا هي محصول غذائي ، ونصف إنتاج الديزل الحيوي في بلدنا يأتي من هذا المحصول".
وحققت أعمال سابقة تم تمويلها من قبل قسم الطاقة في وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية (ARPA-E) 8٪ من تراكم النفط ، والآن ستزيد روغ من إنتاج النفط ، وستسهل تقنية استخراج براءة اختراع ROGUE الحصول على النفط.
وقال تشن لي تشينغ ، الأستاذ المساعد في علم الأحياء النباتية في إلينوي ، إن "إعادة توجيه هذه المصانع إلى إنتاج النفط بدلاً من السكر سوف تمكننا من الاستفادة الكاملة من هذه المحاصيل الإنتاجية لإنتاج وقود الديزل الحيوي والوقود الحيوي".
التنمية المستدامة
سوف ROGUE هذه المحاصيل أيضا تزيد من تحول محطات الطاقة الشمسية من أجل تعزيز كفاءة إنتاج النفط الحيوية الخاصة بهم. كفاءة التمثيل الضوئي من هذه المحاصيل وضمان إنتاج ارتفاع كثافة الطاقة من النفط لن يقلل العائد، في حين قمع آلياته الدفاعية الخاصة من النباتات. تحسين كفاءة التمثيل الضوئي للنباتات سيساعد أيضا حفظ موارد محدودة، مثل الماء والنيتروجين، وخاصة تحت الضغط.
وقال دون أورت ، أستاذ علم الأحياء النباتية وعلوم المحاصيل ، الذي سيشارك في قيادة قسم التمثيل الضوئي مع قائد المشروع: "عملية التمثيل الضوئي هي العملية التي تنتج في النهاية جميع طعامنا ومعظم الألياف وتزيد من حجم الوقود لدينا". في هذه العملية ، يمكننا تعزيز القدرة على خلق هذه المحاصيل لتحقيق إنتاجية أكثر كفاءة لإنتاج الطاقة الحيوية المستدامة.
تكنولوجيا
يطبق ROGUE البيولوجيا التركيبية على قصب السكر في الطاقة و miscanthus ، وتستخدم هذه التكنولوجيا المبادئ الهندسية لتحسين وتسريع تصميم النظم البيولوجية ، كما سيعمل المشروع على جعل قصب الطاقة أكثر صعوبة لتوسيع منطقة نموه وتوسيع موسم نموه.
وقال لونج: "يمكن لمحاصيلنا أن تزدهر على مساحة قدرها 235 مليون فدان من الأراضي ، مما يحول زراعة الحبيبات غير المستغلة إلى مصدر مستدام للنفط الحيوي. والأهم من ذلك ، أن لدينا بنية تحتية قائمة. يمكن استخدام مصانع قصب السكر القائمة لزراعة وحصاد ومعالجة الزيوت الحيوية على الفور ، ويمكن معالجة هذه الزيوت إلى وقود حيوي من خلال التقنيات الحالية وبيعها من خلال السوق.
تأثير
ستضمن ROGUE فعالية تكنولوجيا المحاصيل الخاصة بها من خلال التحليل الاقتصادي التقني وتكرار التجارب الميدانية ، وسيتم تقييم قصب الطاقة في فلوريدا وميسيسيبي ، وسيتم اختبار Miscanthus في ولاية إلينوي ، وسيستمر المشروع في صقل وتقييم براءات الاختراع الخاصة به. طريقة لفصل النفط عن الكتلة الحيوية وتكنولوجيا تصنيعها.
وقال فيجاي سينغ ، مدير مختبر أبحاث العلاج البيولوجي الشامل المسؤول عن تحليل التقنية والتجهيز التقني والاقتصادي للمشروع ، "وفقاً لنموذجنا ، فإن غلات وعائدات محاصيل ROGUE لكل فدان أعلى بكثير من تلك الخاصة بالذرة أو فول الصويا".
ROGUE هو تعاون بين باحثين من مختبر بروك هافن الوطني ، إلينوي ، جامعة فلوريدا ، وجامعة ولاية ميسيسيبي بدعم من مكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة (مكتب الأبحاث البيولوجية والبيئية).
