新型生物能源的出現將開啟輕質高能發動機時代
來源:環球糧機網發布時間:2015-04-29 13:39:58
在需要最小化燃料重量時,高能燃料非常重要。有一種從樹木中提煉的化合物蒎烯,經二聚化后生成蒎烯二聚體,其能量密度和航空燃料JP-10相當。佐治亞理工學院與聯合生物能源研究院科學家通過轉基因工程改造細菌,讓它們能合成蒎烯,有望替代JP-10用在導彈發射及其他航空領域。從石油中提煉JP-10供給有限,將來生物燃料有望補其不足,甚至促進新一代發動機的開發。
據悉,在前期生物工程的研究階段,論文第一作者、佐治亞理工學院研究生斯蒂芬·沙瑞亞在該校副教授帕瑪拉·佩拉塔-雅海亞的指導下,已將蒎烯產量提高了6倍。他們在研究替代酶,將其插入大腸桿菌以產生蒎烯,已選定的酶分為兩類:3種PS(蒎烯合成酶)和3種GPP(香葉基二磷酸合成酶),通過實驗來尋找最佳組合以獲得最高產量。目前,他們已將產量提高到32毫克/升。但要和來自石油的JP-10競爭,產量還要提高26倍,佩拉塔-雅海亞說,但這也在生物工程大腸桿菌的可能范圍內。
目前的障礙在于系統內部的一個抑制過程。每桶石油中能提取的JP-10是有限的,加上樹木提取物也幫助不大,供給不足讓JP-10價格在25美分/加侖左右,因此生產高能生物燃料替代品比生產汽油或柴油替代品更有優勢。如果研究汽油替代品,就要與3美分/加侖競爭,這需要一個長期優化的過程。
雖然還處在幾毫克/升的水平,但由于研究的替代品比柴油或汽油替代品價值更高,也就意味著離目標更近。從理論上講,要讓生產蒎烯的成本低于石油提煉是可能的。如果最終的生物燃料表現良好,將為輕質高能發動機燃料打開新的大門,增加高能燃料的供給。