Bacteriile în armată
Primele încercări de înlocuire a combustibilului JP-10 cu energie ridicată, care, în special, este utilizat în American Tomahawks, au fost efectuate acum cinci ani la Institutul de Tehnologie din Georgia și la Institutul Comun de Bioenergie. De fapt, a fost munca absolventă a lui Stephen Sarria sub supravegherea profesorului asociat Pamela Peralta-Yahya. JP-10 a ajuns în atenția oamenilor de știință datorită costului ridicat: acum este un combustibil de nivel superior la un preț de 27 USD pentru 3,75 litri. Acest preț este justificat de densitatea mare de energie a combustibilului datorată, așa cum spun chimiștii, „hidrocarburilor cu sisteme ciclice tensionate”. Combustibilul aparține clasei de elită HEDF (combustibili cu densitate mare de energie) sau combustibil cu energie specifică ridicată, care în prezent este disponibil doar consumatorilor militari la un cost. Arderea JP-10 în motoare permite obținerea cu 20-30% mai multă energie decât din utilizarea 98-a benzină obișnuită. Detaliile chimice deoparte, unul dintre „chipsurile” unui astfel de combustibil sunt moleculele de pinen, care, după cum sa dovedit, sunt produse de conifere. Mai mult, pinen încă miroase a ace de pin - fără el, un adevărat pom de Crăciun s-ar transforma într-un fals priceput.
Pentru a satisface armata SUA cu pinen artificial ca componentă a rachetei JP-10, toate pădurile din America de Nord nu ar fi suficiente. Tomahawk singur este încărcat cu aproximativ 460 de kilograme de combustibil. Prin urmare, dezvoltatorii au decis să utilizeze serviciile bacteriilor. Pentru a face acest lucru, o genă responsabilă pentru sinteza pinenului din glucoza obișnuită a fost introdusă în microorganismul (Escherichia coli intestinală clasică) coli. Tot ce a mai rămas a fost colectarea „culturii” sub formă de produse de metabolism bacterian (randament aproximativ 36 mg / l), procesarea catalitică și umplerea rezervoarelor Tomahawk. Pamela Peralta-Yahya a rezumat rezultatele studiului:
„Am creat un precursor durabil al combustibilului cu densitate ridicată de energie, care arată exact ca ceea ce este produs în prezent din petrol și care poate fi utilizat în motoarele cu reacție existente.”
Cu toate acestea, această tehnologie nu a găsit încă implementarea practică, în mare parte datorită productivității scăzute a bacteriilor modificate.
Însăși problema disponibilității JP-10 este importantă nu numai în afacerile militare. Dacă a fost posibil să se obțină un analog ieftin cu un combustibil atât de energic, atunci ar putea fi bine turnat în rezervoarele de căptușeli civile. Și acest lucru ar reduce serios volumul de combustibil transportat la bord sau raza de zbor, cu toate bonusurile economice care rezultă. În medie, super combustibilii militari sunt cu 11% mai eficienți decât cel mai bun kerosen pentru aviație utilizat în transportul civil. Pentagonul nu este, de asemenea, contrar înlocuirii JP-8 cu un analog sintetic și ieftin al JP-10, de exemplu, strategicul B-52. Americanii au încercat deja să creeze compoziții modificate de combustibil. Syntroleum Corporation în urmă cu cincisprezece ani a creat un amestec de combustibil JP-8 și combustibil FT, sintetizat din cărbune, care a fost chiar testat pe bombardierul B-52. Puțin mai târziu, acest lucru a fost testat și pe F18A Super Hornets. Acest lucru a fost în era prețurilor ridicate pentru resursele petroliere, iar producția de combustibil lichid din cărbune a fost cumva justificată. În timp, uleiul de șist a apărut în Statele Unite, costul „aurului negru” a scăzut, iar experimentele cu compoziții de combustibil s-au oprit de ceva timp. Toate acestea demonstrează încă o dată că nicio problemă de mediu nu este cauza viitoarei „revoluții sintetice” în aviația și racheta militară americană - totul se explică printr-o economie banală.
Tomahawks necesită biocombustibil
Există acum aproximativ 4 mii de rachete tactice Tomahawk în Statele Unite. Acesta este un număr suficient de mare pentru a începe dezvoltarea unui analog sintetic al JP-10. Mai mult, Institutul Dalian de Fizică Chimică (China) a obținut anul trecut rezultate la supercombustibili artificiali din biomasă lignocelulozică. Aceasta este departe de a fi cea mai rară materie primă pentru biocombustibili - bioetanolul a fost produs din acesta de mult timp în lume. Chinezii au dezvoltat un proces bazat pe utilizarea alcoolului furfurilic, care face posibilă obținerea unor analogi destul de ieftini ai JP-10. Potrivit datelor, acum o tonă de astfel de combustibil costă aproximativ 7 mii de dolari, iar conform tehnologiilor chineze, prețul ar trebui redus la 5, 6 mii. Oficial, oamenii de știință declară exclusiv utilizarea civilă a dezvoltării, dar, desigur, avioanele militare și rachetele tactice din China vor deveni unul dintre consumatorii de bio -JP-10.
Cercetătorii Cameron Moore și Andrew Sutton de la Laboratorul Național Los Alamos din Statele Unite în luna aprilie a acestui an au brevetat o metodă ușor diferită de producere a biocombustibililor. Din 2017, partenerul proiectului a fost Gevo, care speră să adauge evoluții în sectorul civil. După cum știți, porumbul a fost în mod tradițional cultura principală în Statele Unite. Peste 20 de milioane de hectare de teren sunt semănate anual cu această plantă. Porumbul pentru americani nu este doar conservele din supermarket și furaje, ci și bioetanolul, care este utilizat pentru a dilua până la 50% din benzină la benzinării. Moore și Sutton, care lucrează pentru Departamentul de Energie al SUA, au creat un ciclu de producție JP-10 din deșeurile de porumb. Mai mult, mai întâi, bioetanolul se obține din porumb și abia apoi se sintetizează super combustibilul din tărâțele rămase cu un randament de produs finit de până la 65%. Acest lucru reduce semnificativ costul noilor biocombustibili și, de asemenea, nu necesită reactivi și deșeuri foarte periculoase.
Conform estimărilor inițiale, costul total al combustibilului de porumb pentru Tomahawks va scădea cu 50%, ceea ce ar putea revoluționa într-adevăr industria combustibililor. Există și alte calcule mai optimiste: un galon de bio-JP-10 va costa aproximativ 11 dolari în loc de 27 de astăzi. Transportatorii civili speră că atunci când armata va elabora tehnologii pentru producerea de super-combustibili, combustibilii de pe aeroporturi vor fi, de asemenea, umpluți cu kerosen energetic. Acest lucru va fi foarte util într-o lume post-pandemică, când oamenii se vor teme de călătoriile pe distanțe lungi: prețurile mici ale biletelor pot ajuta în acest caz. Există informații despre utilizarea testelor compozițiilor de combustibil bazate pe noul JP-10 pe rutele aeriene din Statele Unite către Australia. Extinderea suprafețelor pentru porumb în Statele Unite va fi, de asemenea, unul dintre stimulii pentru dezvoltarea economiei. Americanii speră că odată cu introducerea ciclului chimic Sutton-Moore în producția de masă, vor apărea o mulțime de noi locuri de muncă în agricultură. Luând în considerare utilizarea deșeurilor din producția de bioetanol ca materie primă, personalul companiilor care produc acest combustibil se va extinde, de asemenea. În jur există avantaje. Cel mai important lucru, desigur, în Los Alamos este considerat reducerea dependenței statului de aprovizionarea externă cu produse petroliere. Și, desigur, toată această poveste chimico-tehnologică este pe placul activiștilor Greenpeace, deși nu au recunoscut-o încă.
Printre aspectele pozitive evidente ale apariției noii tehnologii bio-JP-10, există multe dezavantaje. În primul rând, reducerea naturală a costului utilizării în luptă a rachetelor tactice de către Pentagon va deveni un alt factor declanșator al agresiunii americane. În al doilea rând, de îndată ce oamenii de afaceri consideră că ciclul Sutton-Moore este într-adevăr rentabil din punct de vedere economic, o mare parte din suprafața agricolă va fi plantată cu porumb. Această cultură industrială poate înlătura parțial restul: grâu, soia etc. Cu o cerere constantă, constrângerile de ofertă vor crește costul produselor și vor reduce disponibilitatea acestora pentru oameni. Apropo, acest lucru a fost deja observat în mai multe țări care utilizează în mod activ surse regenerabile de energie, cum ar fi uleiul biosolar și bioetanolul. Și, în sfârșit, în al treilea rând, pentru a crește randamentul porumbului, în mod clar nu va fi suficient să extindeți pur și simplu suprafețele și semințele modificate genetic din faimoasa „Monsanta”. Va veni timpul pentru necumpătarea cu îngrășămintele chimice, iar aici faimosul „spațiu verde” va avea o mulțime de întrebări.
