
绿茶:焦耳能量公司的太阳能转换器(SolarConverter)把二氧化碳和阳光变成乙醇燃料,试点工厂在德克萨斯州(Texas)利安德(Leander)。来源:麻省理工科技创业
焦耳无限公司(Joule Unlimited)是一家新创公司,位于马萨诸塞州(Massachusetts)贝德福德(Bedford),这家公司已获得7000万美元,用于商业化一项技术,利用微生物,把阳光和二氧化碳转化为液体燃料。
该公司声称,基因工程设计的细菌,最终可生产乙醇,成本低至每加仑1.23美元,也可生产柴油,每加仑1.19美元,成本不到一半,这是对比目前化石燃料和现有生物燃料而言。
新的资金来自未公开的投资者,会使公司扩大规模,从现有的试点工厂扩展到第一所小规模生产厂,就在新墨西哥州(New Mexico)霍布斯(Hobbs)。
焦耳无限公司设计了一种装置,称为太阳能转换器(SolarConverter),薄薄的透明面板中,循环流动着微咸水和氮础生长介质,起泡是因为有二氧化碳。转换器内,工程设计的微生物利用太阳能量,把水和气体转换成乙醇或石蜡烃(paraffinic hydrocarbons),这是柴油的主要成分。
封闭的太阳能转换系统价格昂贵,而且难以管理。但是,焦耳无限公司的技术证明很实际,因为它是微生物生产燃料,持续而且高效。
这家公司前身为焦耳生物技术公司(Joule Biotechnologies),2009年,公司声称,在理论上,它的生物体生产高达2万加仑的乙醇,只需一英亩土地和一年。公司官员现在说,他们的目标是每英亩2.5万加仑,而且,他们已经演示的一些效率,还需要提高60%才能达到这一目标。
这一成果使焦耳无限公司的燃料超过纤维素乙醇的生产力。“即使只有我们最终目标的60%,我们的生产力仍然是个飞跃,跨越了纤维素乙醇的极限,”丹•罗伯逊(Dan Robertson)说,他是焦耳无限公司生物科学高级副总裁。罗伯逊表示,纤维素燃料乙醇如草和木屑,每年每英亩产量只有2000到3000加仑。
新墨西哥州的工厂将有一个5英亩的“模块”,包含多排100米长的太阳能转换器,连接到中央处理厂,收集和分离燃料。这一工厂计划今年夏天开始生产乙醇,位于三个天然气发电厂附近,每个电厂都可以提供二氧化碳。焦耳无限公司共租用1200英亩,就在这一场地,而且说,有朝一日计划增加更多的5英亩模块。
有一篇同行评审论文,去年发表在《光合作用研究》(Photosynthesis Research)杂志上,罗伯逊和其他人表明,他们的工艺可以实现7.2%的整体效率,把阳光转换成液体燃料。这个数字大约高七倍,这是对比使用天然微生物系统的效率。罗伯逊说,提高效率的关键,是基因工程细菌可持续分泌液体燃料。非基因工程微生物产的油,都必须进行收集,提炼成燃料,这些生物体必须碾碎才能释放出油,因此,每批生产都只有一次收成。
这些微生物已达到公司规划目标生产力的60%,它们一直在分泌乙醇,室外太阳能转换器就在公司三英亩的试验工厂,在过去6个月就是这样。罗伯逊说,为了提高效率,公司会进一步控制生物体的基因构成,限制与燃料生产竞争的所有生物过程。例如,焦耳公司已研究几年,关闭了一些遗传途径,这些遗传会使生物体持续生长。这样,应该可以让它们用更多的精力生产燃料。
罗伯逊说,公司刚刚开始优化生产,分泌柴油的微生物目前生产燃料的速度,只达到公司目标的10%,目标是每年每英亩1.5万加仑。