พลังงานชีวภาพไม่ใช่แค่การปลูกพืชเท่านั้น มันยิ่งเกี่ยวกับการฉีกพวกเขาลง ชีวมวลต้องเก็บเกี่ยวจากท้องทุ่งหรือป่า อาจเก็บไว้ แล้วส่งไปยังโรงกลั่นเพื่อแปรรูป อุปกรณ์เก็บเกี่ยว ระยะการเดินทาง และวิธีการแปรรูปทั้งหมดต้องได้รับการพิจารณาเพื่อพิจารณาว่าเชื้อเพลิงชีวภาพมีความสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจและพลังงานหรือไม่“สิ่งที่กลายเป็นปัญหาที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ สำหรับผู้คนก็คือการขนส่งของทั้งหมด ซึ่งกำลังกลายเป็นอุปสรรคต่อสิ่งทั้งปวง” J. Richard Hess ผู้จัดการด้านเทคโนโลยีของโครงการ Idaho National Lab กล่าว
ส่วนสำคัญของการขนส่งเชื้อเพลิงชีวภาพคือการแปรรูป
ล่วงหน้าของโรงงาน – การตัด การมัด และการลากก้อนก้อนไปที่ใดที่หนึ่งเพื่อจัดเก็บก่อนที่จะส่งไปยังโรงกลั่น ขั้นตอนก่อนการประมวลผลเหล่านี้ก่อให้เกิดปัญหากับวัสดุที่มีความหนาแน่นสูงหรือมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ “มันเหมือนกับอากาศหรือขนนกที่เคลื่อนไหว” เฮสส์กล่าว
ตามหลักการแล้ว การแปรรูปล่วงหน้าจะทำให้ได้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่สม่ำเสมอและง่ายต่อการจัดการ เช่น ธัญพืช ซึ่งเทียบเท่ากับมวลชีวภาพของน้ำมันดิบ “เราไม่ได้มุ่งเป้าไปที่ขนาดที่แน่นอน แต่ความหนาแน่นที่แน่นอนซึ่งง่ายต่อการขนส่งนั้นสามารถไหลได้” Christopher Wright จาก INL กล่าว
ไรท์และนีล แยนซีย์จาก INL เช่นกัน กำลังพยายามทำให้ได้ความหนาแน่นที่เหมาะสมโดยหาสมดุลที่เหมาะสมของการหั่นย่อยและการบดอัด ในที่สุดก็ผลิตบางอย่าง เช่น อัลฟัลฟ่าอัดเม็ดที่ป้อนให้กระต่ายเลี้ยง หรือบางทีอาจเป็นบล็อกขนาดเท่ารถ Matchbox น้ำมันดิบนี้สามารถส่งไปยังโรงกลั่นเพื่อให้ความร้อนเป็นของเหลวคล้ายน้ำมันหรือแตกตัวโดยเอนไซม์เป็นเชื้อเพลิงที่ต้องการ
การย่อยมวลชีวภาพให้เป็นเชื้อเพลิงไม่ใช่เรื่องเล็ก วิธีที่โดดเด่นเรียกว่าการแปลงชีวเคมี: กระบวนการที่ใช้ความร้อน สารเคมี หรือเอนไซม์เพื่อเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นน้ำตาลที่สามารถหมักโดยจุลินทรีย์ เช่น ยีสต์ให้เป็นเอทานอล เอทานอลนี้เหมือนกันไม่ว่าต้นกำเนิดจะเป็นข้าวโพดหรือมวลชีวภาพอื่นๆ แต่ในปัจจุบัน การนำน้ำตาลหมักออกจากเมล็ดข้าวโพดที่เป็นแป้งได้ง่ายกว่ามาก เช่น เศษไม้หรือหญ้าวัชพืช
ผนังเซลล์ของพืชมีน้ำตาลเชิงซ้อนอยู่ประมาณ 75 เปอร์เซ็นต์
แต่การได้รับน้ำตาลเหล่านี้ก็เหมือนกับการพยายามเอาปูนและแร่ธาตุออกจากเชิงเทินของปราสาท ผนังเซลล์ซึ่งเป็นหนึ่งในลักษณะเฉพาะของพืชในฐานะรูปแบบชีวิต ถูกสร้างขึ้นเพื่อต้านทานการเสื่อมโทรม แม้แต่ปลวกและวัวก็ต้องการจุลินทรีย์พิเศษในลำไส้ของพวกมันเพื่อให้งานสำเร็จลุล่วง
นั่นเป็นเพราะน้ำตาลเหล่านั้นฝังอยู่ในโครงสร้างทางสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนที่เรียกว่าลิกโนเซลลูโลส เซลลูโลส (สายโซ่ยาวของกลูโคสที่ไม่แตกแขนง) ฝังอยู่ในเมทริกซ์ของน้ำตาลจำนวนมาก (เฮมิเซลลูโลส) ที่ฝังอยู่ในลิกนินที่เหนียวและคล้ายกาว (นักวิจัยเชื้อเพลิงชีวภาพอ้างถึง “ความดื้อรั้น” ของผนังเซลล์ราวกับว่ามันเป็นเด็กที่ดื้อรั้น) ผนังเซลล์ไม่เพียงพัฒนาเพื่อความแข็งแรงเท่านั้น แต่ยังเป็นการป้องกันหลักจากการโจมตีของจุลินทรีย์และสัตว์ร้ายที่ขึ้นอยู่กับภารกิจ ไม่ธรรมดา
“ลิกนินเป็นโพลิเมอร์ที่มีปัญหาอย่างมากจากมุมมองของการประมวลผล แต่เป็นความสำเร็จทางวิวัฒนาการที่เป็นแบบอย่าง” นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยยอร์กในอังกฤษแสดงความคิดเห็นในเดือนพฤษภาคม 2551 ในNew Phytologist
เพื่อเตรียมการสำหรับการโจมตีผนังเซลล์ โดยปกติแล้วพืชจะได้รับการบำบัด: ชีวมวลที่หั่นเป็นฝอย สับ หรือปั้นเป็นก้อนมักจะผสมกับกรดเจือจางหรือแอมโมเนีย ในการประชุมวิชาการเชื้อเพลิงชีวภาพที่จัดขึ้นในเดือนพฤษภาคมที่ซานฟรานซิสโก นักวิทยาศาสตร์ได้นำเสนอผลงานที่อธิบายถึงการปรับสภาพด้วยการฉายรังสีโปรตอน การระเบิดของไอน้ำ และเครื่องปฏิกรณ์ไมโครเวฟ ของเหลวไอออนิก – โดยพื้นฐานแล้วเป็นเกลือเหลว – ก็อยู่ภายใต้การตรวจสอบเช่นกัน
“เซลลูโลสไม่กลายเป็นของเหลวในไม่กี่นาทีถึงชั่วโมง แต่เปลี่ยนจากชั่วโมงเป็นวัน” Jim McMillan จากห้องทดลองแห่งชาติในโกลเด้นกล่าว ขั้นตอนนี้เป็นคอขวดหลักในการผลิตเชื้อเพลิงเซลลูโลส Lynd และนักวิจัยอีกหลายคนสรุปในคำอธิบายเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2551 ในNature Biotechnology
โดยปกติแล้วลิกนินจะถูกกำจัดออกหลังจากการปรับสภาพแล้วนำไปเผาในหม้อไอน้ำของโรงกลั่น แทนที่การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลบางส่วน จากนั้นพืชที่เหลือจะแตกตัวเป็นน้ำตาลอย่างง่าย โดยปกติแล้วจะเป็นเอนไซม์ของจุลินทรีย์ที่เรียกว่าเซลลูเลส จากนั้นจะมีการเรียกจุลินทรีย์อื่น ๆ เพื่อหมักน้ำตาลให้เป็นเอทานอล
การสลายเซลลูโลสด้วยเอนไซม์มักเป็นขั้นตอนที่แยกต่างหากจากการหมัก — และมีราคาแพงมาก แต่ความพยายามเมื่อเร็วๆ นี้ในการรวมการเปลี่ยนเซลลูโลสเป็นน้ำตาลเข้ากับการเปลี่ยนน้ำตาลเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งเรียกว่ากระบวนการทางชีวภาพรวม (consolated bioprocessing) ประสบความสำเร็จ แบคทีเรียสายพันธุ์ Clostridium phytofermentansที่อาศัยอยู่ในดินจะแทะเล็มมวลชีวภาพ เช่น เศษเยื่อไม้อย่างมีความสุข และจะหมักเป็นเอทานอล การค้นพบดังกล่าวโดยนักจุลชีววิทยา Susan Leschine จาก University of Massachusetts Amherst นำไปสู่การพัฒนา Qteros ซึ่งเป็นสตาร์ทอัพเซลลูโลสเอทานอลในเมืองมาร์ลโบโรห์ รัฐแมสซาชูเซตส์ และในเดือนพฤษภาคม นักวิจัยของ Mascoma ได้รายงานเกี่ยวกับวิศวกรรมของยีสต์และแบคทีเรียClostridium thermocellumเพื่อผลิตเซลลูเลสและเอทานอลในขั้นตอนเดียว
ในการประชุมที่ซานฟรานซิสโก ผู้โพสต์รายงานเกี่ยวกับการตรวจสอบเอนไซม์มากขึ้นจากแหล่งต่างๆ: แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในทะเลลึก, เพนิซิลลิน, เพรียงหัวหอมทะเลที่เป็นโรค, ราขนมปังNeurospora , ยีสต์ที่เติบโตบนด้วงเจาะไม้และจุลินทรีย์ในดินจาก ป่าฝนเปอร์โตริโก นักวิทยาศาสตร์ยังต่อสู้กับการบิดพลิ้วจากภายในสู่ภายนอกด้วยการขยายพันธุ์พืชที่มีลิกนินต่ำ
แน่นอนว่าการได้รับเอทานอลจำนวนมากในขวดแบบตั้งโต๊ะเป็นสิ่งหนึ่ง การปรับขนาดเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพขนาดไซโลเป็นอีกวิธีหนึ่ง มีแบบจำลองทางอุตสาหกรรม เช่น การบีบเยื่อกระดาษจากต้นไม้
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> ยูฟ่าสล็อตเว็บตรง
