กลยุทธ์หนึ่งที่จะทำให้เชื้อเพลิงชีวภาพสามารถแข่งขันได้มากขึ้นคือการทำให้พืชทำงานบางอย่างด้วยตัวเอง นักวิทยาศาสตร์สามารถออกแบบโรงงานเพื่อผลิตสารประกอบทางเคมีที่มีคุณค่าหรือผลิตภัณฑ์ชีวภาพเมื่อมันเติบโต จากนั้นสามารถสกัดผลิตภัณฑ์ชีวภาพออกจากพืชและสามารถเปลี่ยนวัสดุจากพืชที่เหลือเป็นเชื้อเพลิงได้ เมื่อผลิตในพืชเองผลิตภัณฑ์ชีวภาพสามารถช่วยลดต้นทุนของเชื้อเพลิงชีวภาพที่เกิดขึ้นได้

แต่ส่วนที่สำคัญส่วนหนึ่งของกลยุทธ์นี้ยังไม่ชัดเจน - พืชจำเป็นต้องผลิตผลิตภัณฑ์ชีวภาพชนิดใดชนิดหนึ่งเพื่อให้กระบวนการนี้มีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจหรือไม่?

ขณะนี้นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley ของ Department of Energy (Berkeley Lab) และ Joint BioEnergy Institute (JBEI) ของ Department of Energy ซึ่งบริหารงานโดย Berkeley Lab ได้ให้คำจำกัดความแรกของจำนวนนี้ การศึกษาของพวกเขานำโดย Corinne Scown และ Patrick Shih ได้รับการตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในการดำเนินการของ National Academy of Sciencesการดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ

ก่อนอื่นนักวิจัยได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับกลุ่มผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่ได้รับการศึกษามาเป็นอย่างดีซึ่งพืชสามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพตั้งแต่รสชาติและกลิ่นไปจนถึงพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ การทำผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่มีคุณค่าจะช่วยชดเชยต้นทุนในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพและทำให้กระบวนการทั้งหมดถูกลง

Scown นักวิจัยจากพื้นที่เทคโนโลยีพลังงานของ JBEI และ Berkeley Lab กล่าวว่าเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่ยอดเยี่ยมมาก

จากนั้นพวกเขาออกแบบและจำลองสิ่งที่จะต้องใช้ในการสกัดผลิตภัณฑ์ชีวภาพเหล่านี้จากวัสดุจากพืชในบริบทของโรงกลั่นเอทานอล ในสภาพแวดล้อมนี้ผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่มีคุณค่าจะถูกสกัดจากพืชในขณะที่วัสดุจากพืชที่เหลือจะถูกเปลี่ยนเป็นเอทานอล

สิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาตอบคำถามสำคัญสองข้อ: ปริมาณของผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่พืชต้องการในการผลิตเพื่อให้กระบวนการสกัดมันคุ้มค่าและต้องทำจำนวนเท่าใดเพื่อให้ได้ราคาขายเอทานอลเป้าหมายที่ 2.50 ดอลลาร์ต่อแกลลอน

ด้วยความประหลาดใจผลการวิจัยพบว่าปริมาณที่พืชต้องทำนั้นมีความเป็นไปได้ค่อนข้างมาก ตัวอย่างเช่นพวกเขาคำนวณว่าเมื่อสะสมที่ 0.6% ของน้ำหนักแห้งชีวมวลสารประกอบเช่นลิโมนีนที่ใช้ในรสชาติและกลิ่นหอมจะให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจสุทธิแก่โรงไฟฟ้าชีวภาพ กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าพวกเขาสามารถเก็บเกี่ยวชีวมวลข้าวฟ่างแห้ง 10 เมตริกตันจากพื้นที่หนึ่งเอเคอร์พวกเขาจำเป็นต้องกู้ไลโมนีนประมาณ 130 ปอนด์จากชีวมวลนั้น

"นักวิจัยในแผนก Feedstocks ของเรารู้สึกประหลาดใจกับระดับเป้าหมายที่เรียบง่าย" Scown กล่าว "ระดับที่เราต้องสะสมในพืชเพื่อชดเชยต้นทุนในการกู้คืนผลิตภัณฑ์ชีวภาพและผลักดันราคาเชื้อเพลิงชีวภาพให้ต่ำลงนั้นอยู่ใกล้แค่เอื้อม"

ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่ากลยุทธ์ในการลดต้นทุนเชื้อเพลิงชีวภาพนี้เป็นไปได้ - แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่ควรใส่ไข่ทั้งหมดไว้ในตะกร้าเดียวเนื่องจากตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงแต่ละชนิดมีขนาด จำกัด การวิเคราะห์ของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าโรงกลั่นชีวภาพในเชิงพาณิชย์เพียงห้าแห่งสามารถรองรับความต้องการของตลาดลิโมนีนที่คาดการณ์ไว้ทั้งหมดในปี 2568 Scown กล่าวว่าพืชผลต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายเพื่อให้แน่ใจว่าอุตสาหกรรมมีความหลากหลายและตลาดจะไม่ท่วมสำหรับผลิตภัณฑ์ใดผลิตภัณฑ์หนึ่ง

"ด้วยรูปแบบเทคโน - เศรษฐศาสตร์การวิจัยนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ เกี่ยวกับบทบาทของผลิตภัณฑ์ชีวภาพในการปรับปรุงเศรษฐศาสตร์ของ biorefineries" Minliang Yang นักวิจัยหลังปริญญาเอกของ JBEI และผู้เขียนนำการศึกษากล่าว

Scown กล่าวว่าผลกระทบที่ใหญ่ที่สุดของบทความนี้คือการเสนอพื้นฐานเชิงปริมาณครั้งแรกในการนำกลยุทธ์การประหยัดต้นทุนนี้ไปใช้จริงซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่พยายามสร้างวิศวกรหรือเพาะพันธุ์พืชที่สร้างผลิตภัณฑ์ชีวภาพด้วยตัวเองและชดเชยต้นทุนของ การทำเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นผล

“ ฉันคิดว่างานวิจัยนี้เป็นเพียงก้าวแรกในการแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในอนาคตของพืชอาหารสัตว์ที่ใช้พลังงานชีวภาพที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม” Shih ผู้อำนวยการฝ่ายออกแบบ Plant Biosystems ของ JBEI กล่าว "ฉันจะจินตนาการว่าการค้นพบของเราจะช่วยกระตุ้นให้เกิดความพยายามในอนาคตที่จะทำให้เชื้อเพลิงชีวภาพเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ"

สล็อตออนไลน์ 918kiss