Bakterier i militæret
De første forsøkene på å erstatte det høyenergiske JP-10-drivstoffet, som spesielt brukes i amerikanske Tomahawks, ble utført for fem år siden ved Georgia Institute of Technology og Joint Bioenergy Institute. Faktisk var det Stephen Sarrias utdanningsarbeid under veiledning av førsteamanuensis Pamela Peralta-Yahya. JP-10 ble gjort oppmerksom på forskere på grunn av de høye kostnadene: nå er det et drivstoff på toppnivå til en pris av $ 27 for 3,75 liter. Denne prisen begrunnes med drivstoffets høye energitetthet på grunn av, som kjemikere sier, "hydrokarboner med spente sykliske systemer." Drivstoffet tilhører eliteklassen HEDF (High energy density fuel) eller drivstoff med høy spesifikk energi, som for tiden bare er tilgjengelig for militære forbrukere til en pris. Forbrenning av JP-10 i motorer gir 20-30% mer energi enn ved bruk av vanlig 98. bensin. Kjemiske detaljer til side, en av "flisene" til et slikt drivstoff er pinenmolekyler, som, som det viste seg, er produsert av bartrær. Dessuten lukter furu fremdeles som nåle nåler - uten den ville et ekte juletre blitt til en dyktig forfalskning.
For å tilfredsstille det amerikanske militæret med kunstig furu som komponent i JP-10-missilet, ville ikke alle skogene i Nord-Amerika være nok. Tomahawk alene er lastet med omtrent 460 kilo drivstoff. Derfor bestemte utviklerne seg for å bruke tjenestene til bakterier. For å gjøre dette ble et gen ansvarlig for syntesen av pinen fra vanlig glukose introdusert i mikroorganismen (klassisk intestinal Escherichia coli) coli. Alt som gjensto var å samle "avlingen" i form av bakterielle metaboliseringsprodukter (utbytte ca 36 mg / l), katalytisk behandle og fylle Tomahawk -tankene. Pamela Peralta-Yahya oppsummerte resultatene av studien:
"Vi har laget en bærekraftig forløper for drivstoff med høy energitetthet som ser ut akkurat som det som er produsert av petroleum og kan brukes i eksisterende jetmotorer."
Imidlertid har denne teknologien ennå ikke funnet praktisk implementering, hovedsakelig på grunn av den lave produktiviteten til de modifiserte bakteriene.
Selve problemet med tilgjengeligheten av JP-10 er viktig ikke bare i militære saker. Hvis det var mulig å skaffe en billig analog av et slikt energirikt drivstoff, så kunne det godt helles i tankene til sivile liners. Og dette ville redusere volumet av drivstoff som transporteres om bord eller flyruten alvorlig med alle de påfølgende økonomiske bonusene. I gjennomsnitt er militært superbrensel 11% mer effektivt enn det beste flyfotogenet som brukes i sivil transport. Pentagon er heller ikke motvillig til å erstatte JP-8 med en syntetisk og billig analog av JP-10, for eksempel den strategiske B-52. Amerikanerne har allerede prøvd å lage modifiserte drivstoffkomposisjoner. Syntroleum Corporation opprettet for femten år siden en blanding av JP-8-drivstoff og FT-drivstoff, syntetisert fra kull, som til og med ble testet på B-52-bombeflyet. Litt senere ble dette også testet på F18A Super Hornets. Dette var i en tid med høye priser på oljeressurser og produksjon av flytende drivstoff fra kull var på en eller annen måte berettiget. Over tid dukket skiferolje opp i USA, kostnaden for "svart gull" falt, og eksperimenter med drivstoffsammensetninger stoppet en stund. Alt dette beviser nok en gang at ingen miljøproblemer er årsaken til den kommende "syntetiske revolusjonen" i USAs militære luftfart og raketter - alt forklares av en banal økonomi.
Tomahawks krever biodrivstoff
Det er nå rundt 4 tusen Tomahawk taktiske missiler i USA. Dette er et stort nok tall til å begynne å utvikle en syntetisk analog av JP-10. Videre oppnådde Dalian Institute of Chemical Physics (Kina) i fjor resultater på kunstig superbrensel fra lignocellulosisk biomasse. Dette er langt fra det sjeldneste råstoffet for biodrivstoff - bioetanol har blitt produsert av det lenge i verden. Kineserne har utviklet en prosess basert på bruk av furfurylalkohol, som gjør det mulig å skaffe ganske billige analoger av JP-10. I følge dataene koster nå massevis av slikt drivstoff omtrent 7 tusen dollar, og ifølge kinesisk teknologi bør prisen reduseres til 5, 6000. Offisielt erklærer forskere utelukkende sivil bruk av utviklingen, men selvfølgelig, militære fly og taktiske missiler i Kina vil bli en av forbrukerne av bio -JP -10.
Forskerne Cameron Moore og Andrew Sutton ved Los Alamos National Laboratory i USA i april i år patenterte en litt annen metode for å produsere biodrivstoff. Siden 2017 har prosjektpartneren vært Gevo, som håper å legge til utvikling i sivil sektor. Som du vet har mais tradisjonelt vært den ledende avlingen i USA. Mer enn 20 millioner hektar land blir sådd med denne planten årlig. Mais for amerikanere er ikke bare hermetikk i supermarkedet og dyrefôr, men også bioetanol, som brukes til å fortynne opptil 50% av bensinen på bensinstasjoner. Moore og Sutton, som jobber for det amerikanske energidepartementet, opprettet en JP-10 produksjonssyklus fra maisavfall. Dessuten er bioetanol først oppnådd fra mais, og først deretter blir superbrensel syntetisert fra den gjenværende klien med et utbytte av ferdig produkt på opptil 65%. Dette reduserer kostnadene for nytt biodrivstoff betydelig, og gjør det også uten svært farlige reagenser og avfall.
Ifølge de første estimatene vil den totale kostnaden for maisbrensel for Tomahawks falle med 50%, noe som virkelig kan revolusjonere drivstoffindustrien. Det er andre mer optimistiske beregninger: en gallon bio-JP-10 vil koste omtrent $ 11 i stedet for dagens 27. Sivile transportører håper at når militæret utarbeider teknologier for produksjon av superdrivstoff, vil tankere på flyplasser også bli fylt med nye høy- energi parafin. Dette vil være veldig nyttig i en post-pandemisk verden, når folk vil være redde for langdistanse reiser: lave billettpriser kan hjelpe i dette tilfellet. Det er informasjon om testbruk av drivstoffsammensetninger basert på den nye JP-10 på flyruter fra USA til Australia. Utvidelse av maisområder i USA vil også være en av stimulansene for utviklingen av økonomien. Amerikanerne håper at med introduksjonen av den kjemiske syklusen Sutton-Moore i masseproduksjon, vil det dukke opp mange nye jobber i landbruket. Tatt i betraktning bruken av bioetanolproduksjonsavfall som råvare, vil personalet i selskaper som produserer dette drivstoffet også utvide. Rundt rundt er det plusser. Det viktigste, selvfølgelig, i Los Alamos regnes som å redusere statens avhengighet av eksterne forsyninger av petroleumsprodukter. Og selvfølgelig er hele denne kjemisk-teknologiske historien veldig lik aktivitetene til Greenpeace, selv om de ennå ikke har innrømmet det.
Blant de åpenbare positive aspektene ved fremveksten av den nye bio-JP-10-teknologien, er det mange ulemper. For det første vil den naturlige reduksjonen i kostnadene ved Pentagons kampbruk av taktiske missiler bli en annen trigger for amerikansk aggresjon. For det andre, så snart forretningsmenn føler at Sutton-Moore-syklusen faktisk er økonomisk lønnsom, vil en stor del av jordbruksarealet bli plantet med mais. Denne industrielle avlingen kan delvis presse ut resten: hvete, soyabønner, etc. Med konstant etterspørsel vil tilbudsbegrensninger øke produktkostnadene og redusere tilgjengeligheten for mennesker. Forresten, dette har allerede blitt observert i en rekke land som aktivt bruker fornybare energikilder som biosolar olje og bioetanol. Og til slutt, for det tredje, for å øke maisutbyttet, vil det tydeligvis ikke være nok å utvide områdene og genmodifiserte frø fra den berømte "Monsanta". Tiden vil komme for ubehag med kjemisk gjødsel, og her vil den beryktede "Greenspace" ha mange spørsmål.
