A biogasolina é a gasolina produzida a partir de biomassa, como as algas. Como a gasolina produzida tradicionalmente, ela contém entre 6 (hexano) e 12 (dodecano) átomos de carbono por molécula e pode ser usada em motores de combustão interna. A biogasolina é quimicamente diferente do biobutanol e do bioetanol, pois são álcoois e não hidrocarbonetos.
Empresas como a Diversified Energy Corporation estão desenvolvendo abordagens para obter insumos de triglicérides e por meio de um processo de desoxigenação e reforma (quebra, isomerização, aromatização e produção de moléculas cíclicas) produzindo biogasolina. Esta biogasolina destina-se a combinar as características químicas, cinéticas e de combustão da sua contraparte de petróleo, mas com níveis de octanas muito mais elevados. Outros estão buscando abordagens semelhantes baseadas em hidrotratamento. E por último ainda outros estão focados no uso de biomassa lenhosa para conversão em biogasolina usando processos enzimáticos.
Estrutura e propriedades
O BG100, ou 100% de biogasolina, pode ser usado imediatamente como um substituto substituto da gasolina de petróleo em qualquer motor a gasolina convencional, e pode ser distribuído na mesma infraestrutura de abastecimento, pois as propriedades combinam a gasolina tradicional do petróleo.O dodecano requer uma pequena porcentagem de propulsor de octano para combinar com a gasolina. Combustível de etanol (E85) requer um motor especial e tem menor energia de combustão e economia de combustível correspondente.
Mas, devido às similaridades químicas da biogasolina, ela também pode ser misturada à gasolina comum. Você pode ter proporções mais altas de biogasolina para a gasolina e não ter que modificar o motor do veículo, ao contrário do etanol.
Comparação com combustíveis comuns
| Combustível | Densidade Energética MJ / L |
Ar-combustível relação |
Energia especifica MJ / kg |
Calor da vaporização MJ / kg |
RON | SEG |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Gasolina | 34,6 | 14,6 | 46,9 | 0,36 | 91–99 | 81–89 |
| Combustível butanol | 29,2 | 11,2 | 36,6 | 0,43 | 96 | 78 |
| Combustível Etanol | 24,0 | 9,0 | 30,0 | 0,92 | 129 | 102 |
| Combustível metanol | 19,7 | 6,5 | 15,6 | 1,2 | 136 | 104 |
Produção
A iogasolina é criada transformando o açúcar diretamente em gasolina. No final de março de 2010, a primeira usina de demonstração de biogásolina do mundo foi inaugurada em Madison, WI pela Virent Energy Systems, Inc. A Virent descobriu e desenvolveu uma técnica chamada APR (Aqueous Phase Reforming) em 2001. A APR inclui muitos processos, incluindo reforma para gerar hidrogênio. desidrogenação de álcoois / hidrogenação de carbonilas, reações de desoxigenação, hidrogenólise e ciclização. A entrada para APR é uma solução de carboidrato criada a partir de material vegetal, e o produto é uma mistura de produtos químicos e hidrocarbonetos oxigenados. A partir daí, os materiais passam por outro processo químico convencional para produzir o resultado final: uma mistura de hidrocarbonetos não-oxigenados que eles alegam ser custo-efetiva. Esses hidrocarbonetos são os hidrocarbonetos exatos encontrados nos combustíveis de petróleo, razão pela qual os carros de hoje não precisam ser alterados para funcionar com a biogasolina. A única diferença é na origem. Combustíveis à base de petróleo são feitos de petróleo, e a biogasolina é feita de plantas como beterraba e cana-de-açúcar ou biomassa celulósica que normalmente seriam resíduos vegetais.
O combustível diesel é composto por hidrocarbonetos lineares. Estas são cadeias de átomos de carbono retas e longas. Eles diferem dos hidrocarbonetos mais curtos e ramificados que compõem a gasolina. Em 2014, os pesquisadores usaram uma matéria-prima de ácido levulínico para criar biogasolina. O ácido levulínico é derivado de material celulósico, como hastes de milho, palha ou outros resíduos vegetais. Esse desperdício não precisa ser fermentado. O processo de fabricação de combustível é supostamente barato e oferece rendimentos de mais de 60%.
Pesquisa
A pesquisa é realizada nos setores acadêmico e privado.
Acadêmico
O Instituto Politécnico da Virgínia e a Universidade Estadual vêm pesquisando nos últimos quatro anos a produção de biogasolina estável nas atuais refinarias de petróleo. O foco da pesquisa foi o tempo de vida útil do bio-óleo. O uso de catalisadores foi usado para remover as impurezas dos açúcares processados. Os pesquisadores prolongaram o tempo de três meses para mais de um ano.
Pesquisadores da Universidade Estadual de Iowa usam um tipo de fermentação em suas pesquisas.Eles primeiro começam formando uma mistura gasosa e a pirolisam. O resultado da pirólise é o bio-óleo, no qual a porção rica em açúcar é fermentada e destilada para criar água e etanol. Mas a alta porção de acetato é então separada em biogasolina, água e biomassa.
Privado
A Virent Energy Systems, Inc., localizada em Madison, Wisconsin, em conjunto com a Shell, desenvolveu uma técnica para transformar açúcares vegetais de palha de trigo, talos de milho e polpa de cana-de-açúcar em biogasolina. Os açúcares são convertidos em hidrocarbonetos semelhantes aos da gasolina comum pelo uso de catalisadores.
Viabilidade econômica e futuro
Um dos principais problemas enfrentados pela viabilidade econômica da biogasolina é o alto custo inicial. Grupos de pesquisa estão descobrindo que os atuais grupos de investimentos estão impacientes com o ritmo do progresso da biogasolina. Além disso, grupos ambientais podem exigir que a biogasolina seja produzida de maneira a proteger a vida selvagem, especialmente os peixes.Um grupo de pesquisa que estuda a viabilidade econômica dos biocombustíveis descobriu que as técnicas atuais de produção e os altos custos de produção impedirão que a biogasolina seja acessível ao público em geral. O grupo determinou que o preço da biogasolina precisaria ser de aproximadamente US $ 800 por barril, o que eles consideram improvável com os custos atuais de produção. Outro problema que inibe o sucesso da biogasolina é a falta de alívio fiscal. O governo está fornecendo alívio fiscal para o etanol, mas ainda tem que oferecer isenção de impostos para a biogasolina. Isso torna a biogasolina uma opção muito menos atraente para os consumidores. Por último, a produção de biogasolina pode ter um grande efeito na indústria agrícola. Se a biogasolina se tornasse uma alternativa séria, uma grande porcentagem de nossa terra arável existente seria convertida para cultivar somente a biogasolina. Isso poderia diminuir a quantidade de terra usada para cultivar alimentos para consumo humano e diminuir a carga total. Isso causaria um aumento no custo geral dos alimentos.
Embora possa haver alguns problemas com a viabilidade econômica da biogasolina, a parceria entre a Royal Dutch Shell e a Virent Energy Systems, Inc., uma empresa de biociência com sede em Madison, WI, para pesquisar mais a biogasolina é um sinal encorajador para o futuro da biogasolina.Além disso, muitas nações estão adotando políticas que aumentam o uso da biogasolina no país para ajudar a reduzir o custo dos combustíveis fósseis e criar mais independência energética. Os esforços atuais da parceria estão focados em melhorar a tecnologia e disponibilizá-la para produção em grande escala.