Бактериите в армията
Първите опити за подмяна на високоенергийното гориво JP-10, което по-специално се използва в американските томаховки, бяха направени преди пет години в Технологичния институт на Джорджия и Съвместния институт по биоенергия. Всъщност това беше дипломната работа на Стивън Сария под ръководството на доцент Памела Пералта-Яхя. JP-10 попадна в центъра на вниманието на учените поради високата си цена: сега това е гориво от най-високо ниво на цена от 27 долара за 3,75 литра. Тази цена се оправдава с високата енергийна плътност на горивото поради, както казват химиците, „въглеводороди с напрегнати циклични системи“. Горивото принадлежи към елитния клас HEDF (горива с висока енергийна плътност) или гориво с висока специфична енергия, което в момента е достъпно само за военни потребители на цена. Изгарянето на JP-10 в двигателите позволява да се получат 20-30% повече енергия, отколкото при използване на обикновен 98-и бензин. Химическите детайли настрана, един от „чиповете“на такова гориво са молекулите на пинен, които, както се оказа, се произвеждат от иглолистни дървета. Освен това пиненът все още мирише на борови игли - без него истинска елха би се превърнала в умела фалшивка.
За да задоволят американските военни с изкуствен пинен като компонент на ракетата JP-10, всички гори на Северна Америка не биха били достатъчни. Само Tomahawk е натоварен с около 460 килограма гориво. Затова разработчиците решиха да използват услугите на бактерии. За да направите това, ген, отговорен за синтеза на пинен от обикновена глюкоза, беше въведен в микроорганизма (класическа чревна Escherichia coli) коли. Оставаше само да се събере "реколтата" под формата на продукти на бактериален метаболизъм (добив около 36 mg / l), да се обработи каталитично и да се напълнят резервоарите на Tomahawk. Памела Пералта-Яхя обобщи резултатите от изследването:
„Направихме устойчив предшественик на гориво с висока енергийна плътност, което прилича на това, което в момента се произвежда от петрол и може да се използва в съществуващите реактивни двигатели.“
Тази технология обаче все още не е намерила практическо приложение, до голяма степен поради ниската продуктивност на модифицираните бактерии.
Самият проблем с наличието на JP-10 е важен не само във военните дела. Ако беше възможно да се получи евтин аналог на такова високоенергийно гориво, тогава той би могъл да се излее в резервоарите на цивилни лайнери. А това би намалило сериозно обема на горивото, транспортирано на борда, или полета на полета с всички последвали икономически бонуси. Средно военните супергорива са с 11% по -ефективни от най -добрия авиационен керосин, използван в гражданския транспорт. Пентагонът също не е против да замени JP-8 със синтетичен и евтин аналог на JP-10, например стратегическия B-52. Американците вече се опитаха да създадат модифицирани горивни състави. Syntroleum Corporation преди петнадесет години създаде смес от гориво JP-8 и гориво FT, синтезирано от въглища, което дори беше тествано на бомбардировача В-52. Малко по -късно това беше тествано и на F18A Super Hornet. Това беше в ерата на високите цени на петролните ресурси и производството на течно гориво от въглища беше някак оправдано. С течение на времето в САЩ се появи шистов петрол, цената на "черното злато" се срина и експериментите с горивни състави спряха за известно време. Всичко това за пореден път доказва, че никакви екологични проблеми не са причина за предстоящата „синтетична революция“във военната авиация и ракетата на САЩ - всичко се обяснява с банална икономика.
Томагавките изискват биогориво
Сега в САЩ има около 4 хиляди тактически ракети Tomahawk. Това е достатъчно голям брой, за да започне разработването на синтетичен аналог на JP-10. Освен това Далянският институт по химическа физика (Китай) миналата година получи резултати за изкуствени супергорива от лигноцелулозна биомаса. Това далеч не е най -рядката суровина за биогорива - биоетанолът се произвежда от него дълго време в света. Китайците са разработили процес, основан на използването на фурфурилов алкохол, който дава възможност да се получат сравнително евтини аналози на JP-10. Според данните, сега един тон такова гориво струва около 7 хиляди долара, а според китайските технологии цената трябва да бъде намалена до 5, 6 хил. Официално учените декларират изключително цивилна употреба на разработката, но, разбира се, военни самолети и тактически ракети на Китай ще станат един от потребителите на био -JP -10.
Изследователите Камерън Мур и Андрю Сътън от Националната лаборатория в Лос Аламос в САЩ през април тази година патентоваха малко по -различен метод за производство на биогорива. От 2017 г. партньор по проекта е Gevo, който се надява да добави развитие към гражданския сектор. Както знаете, царевицата традиционно е водещата култура в Съединените щати. Повече от 20 милиона хектара земя се засяват с това растение годишно. Царевицата за американците е не само консервирана храна в супермаркета и фураж за животни, но и биоетанол, който се използва за разреждане на до 50% бензин на бензиностанциите. Мур и Сътън, работещи за Министерството на енергетиката на САЩ, създадоха производствен цикъл JP-10 от царевични отпадъци. Освен това първо се получава биоетанол от царевица и едва след това се синтезира супергориво от останалите трици с добив на готов продукт до 65%. Това значително намалява цената на новото биогориво, а също и без силно опасни реактиви и отпадъци.
Според първоначалните оценки общите разходи за царевично гориво за Tomahawks ще спаднат с 50%, което наистина може да направи революция в горивната индустрия. Има и други по-оптимистични изчисления: един галон био-JP-10 ще струва около 11 долара вместо днешните 27. Гражданските превозвачи се надяват, че когато военните разработят технологии за производство на супергорива, презареждащите горива на летищата също ще бъдат пълни с нови енергиен керосин. Това ще бъде много полезно в пост-пандемичен свят, когато хората ще се страхуват от пътувания на дълги разстояния: ниските цени на билетите могат да помогнат в този случай. Има информация за тестовото използване на горивни състави въз основа на новия JP-10 по въздушни маршрути от САЩ до Австралия. Разширяването на площите за царевица в САЩ също ще бъде един от стимулите за развитието на икономиката. Американците се надяват, че с въвеждането на химическия цикъл на Сътън-Мур в масовото производство, ще се появят много нови работни места в селското стопанство. Като се има предвид използването на отпадъци от производството на биоетанол като суровина, персоналът на компаниите, произвеждащи това гориво, също ще се разшири. Навсякъде има плюсове. Най -важното, разбира се, в Лос Аламос се счита за намаляване на зависимостта на държавата от външни доставки на петролни продукти. И, разбира се, цялата тази химико-технологична история много се харесва на активистите на Грийнпийс, въпреки че те все още не са признали това.
Сред очевидните положителни аспекти на появата на новата технология bio-JP-10 има много недостатъци. Първо, естественото намаление на разходите за бойното използване на Пентагона на тактически ракети ще се превърне в още един спусък за американска агресия. Второ, веднага щом бизнесмените почувстват, че цикълът на Сътън-Мур наистина е икономически изгоден, голяма част от земеделската площ ще бъде засадена с царевица. Тази индустриална култура може частично да изтласка останалите: пшеница, соя и др. При постоянно търсене ограниченията в предлагането ще увеличат цената на продуктите и ще намалят тяхната наличност за хората. Между другото, това вече се наблюдава в редица страни, които активно използват възобновяеми енергийни източници като биосоларно масло и биоетанол. И накрая, трето, за да се увеличи добивът на царевица, очевидно няма да е достатъчно просто да се разширят площите и генетично модифицираните семена от прочутата „Монсанта“. Ще дойде време за невъздържаност с химически торове и тук прословутият "Greenspace" ще има много въпроси.
