General Motors - Etanol z odpadu

Závislost na ropě, která se navíc z velké části těží v zemích s politicky nestabilním a tedy nebezpečným režimem, jistě není příjemná. V Brazílii to vyřešili už dávno (viz AR 7,8/’08), mají tam jak dostatek cukrové třtiny pro svůj álcool do nádrží automobilů, tak dostatek zemědělské půdy pro její zpracování; také nesmysly o ohrožování deštného pralesa lehce vyvracejí, vždyť plantáže jsou od něho vzdáleny přes dva tisíce kilometrů! Podle skromných údajů ušetřili za třicet let kolem šedesáti miliard dolarů za ropné produkty...

V Americe je situace jiná. Etanolová směs E85 (85 % etanolu, 15 % benzinu) se vyrábí především z kukuřice, což přináší zvýšení její ceny, ale v životě jsem neviděl takové množství potravin jako právě v USA. I tam si však mnozí uvědomují, že to není správná cesta, a hledají další možnosti. Podle Larryho Burnse, viceprezidenta GM pro výzkum, vývoj a strategické plánování, je General Motors největším výrobcem vozidel s alternativními pohony, mezi něž počítá motory na směsi etanolu, hybridy, elektromobily s inovativními akumulátory a elektromobily s vodíkovými palivovými články. Po ročním jednání oznámil General Motors na Detroitském autosalonu 13. ledna 2008 dohodu o spolupráci se společností Coskata Inc. z Warrenville (Illinois), zaměřenou na výrobní metody celulózového etanolu druhé generace z nej­různějšího organického odpadu, k němuž patří sláma, zbytky dřeva, domovní odpad, staré plasty, či dokonce vysloužilé pneumatiky! Nový bioetanol dostal chráněnou známku C85, což značí sice totéž jako E85, ale upozorňuje na proces Coskata, který nemá nic společného s využíváním potravinářských produktů.

Vynálezci procesu Coskata aplikují zkušenosti výzkumu z obou oklahomských univerzit. Doktor Rathin Datta a Todd Kimmel založili společnost Coskata teprve v červenci 2007, ale získali licenční práva na využití speciálních mikroorganismů z výzkumných laboratoří Oklahoma State University a University of Oklahoma, jež se využívají při biofermentaci, v níž se mění syntetický plyn (vzniklý z odpadu) na roztok etanolu a vody. Nová metoda proti obvyklé destilaci uspoří až 50 % energie. Coskata Incorporated byla založena s podporou institucí Khosla Ventures, Advanced Technology Ventures (ATV) a Great Point Ventures, ale v lednu získal General Motors podíl na této společnosti, aby podpořil další rozvoj bioetanolového programu. V květnu 2007 bylo otevřeno mikrobiologické centrum a pilotní výroba bioetanolu v malém měřítku v sídle firmy ve Warrenville (Illinois), v září 2007 se stal prezidentem společnosti Bill Roe a v prosinci byl základní vývoj završen prohlášením, že ekonomická výroba bioetanolu druhé generace je smysluplná. Z jedné tuny odpadu lze vyrobit přes sto galonů (380 litrů) etanolu, přičemž spotřeba vody při výrobě se redukuje na poměr 1:1, zatímco u jiných metod to jsou tři až čtyři litry vody na litr etanolu. Zkušební provoz na produkci obchodního etanolu metodou Coskata s kapacitou 40 tisíc galonů (151 tisíc litrů) by měl být otevřen do konce letošního roku (ve Westinghouse Plasma Center v pensylvánském Madisonu). Výrobní cena má činit méně než jeden dolar na galon (3,785 litru), takže u čerpadel jej lze prodávat levněji než benzin…

Výroba bioetanolu v procesu Coskata probíhá ve třech základních krocích. První je zplynování odpadu klasickou metodou za vysokých teplot, zruší se tak chemické vazby výchozího materiálu a jeho organická část se promění na syntetický plyn, jenž je směsí molekul CO, H2 a CO2. Plyn pak prochází speciálním čističem, v němž se odstraní pevné částice, vyčištěný a zchlazený je připraven na biofermentaci, při níž se v bioreaktoru pomocí zmíněných mikroorganismů (přes 16 patentů) mění na roztok etanolu s vodou. Třetím krokem je oddělení etanolu ve speciálních membránách, vznikne 99,7% etanol, zatímco voda se recykluje a vrací do bioreaktoru. Nový bioetanol, vyrobený z organického odpadu, se pak běžně mísí na 85% směs s benzinem (jako E85/C85). Výrobní závod může být postaven prakticky kdekoli, kde se nachází organické odpady. Do roku 2011 má vzniknout provoz s kapacitou 50 až 100 milionů galonů ročně (189,2 až 378,5 milionu litrů).

První testy vozidel, jejichž motory spalují C85, probíhají na známém zkušebním polygonu GM Milford Proving Ground. Etanolové směsi nejen snižují závislost na ropných produktech, ale také emise CO2. Již před více než dvaceti lety začal General Motors používat etanol, je také prvním výrobcem automobilů v USA, jehož celá produkce může jezdit na E10 (10 % etanolu v benzinu), dokonce i závodní Corvetty C6.R jedou American Le Mans Series (a 24 h Le Mans) na E85, na silnicích v USA jezdí sedm milonů vozů na toto palivo, přičemž přes tři miliony pocházejí od General Motors (včetně švédského Saabu BioPower). Předpokládá se, že do roku 2012 bude 50 % všech výrobků General Motors dvoupalivového typu FlexFuel (benzin/směsi etanolu do E85). General Motors také podpořil otevření více než tří stovek čerpacích stanic E85 v patnácti státech USA.

General Motors přispěl společnosti Coskata technologií plazmových hořáků, které od roku 1989 využívá ve slévárně motorových bloků, klikových hřídelů a brzdových kotoučů GM Central Foundry Division v Defiance (Ohio). Od roku 1983 ve spolupráci s firmou Westinghouse Electric Corporation (později Westinghouse Plasma Corp.) vyvíjí plazmové pece (plasma arc cupola) právě s těmito hořáky, jež nyní dostaly novou úlohu v první fázi produkce celulózového etanolu (zplynování odpadu). Produkci automobilů General Motors v provedení E85 tvoří jedenáct typů, v novém modelovém roce 2009 se jejich počet rozšiřuje na patnáct včetně prvního čtyřválcového typu Chevrolet HHR FlexFuel, uvedeného na Chicagském autosalonu 2008. A pro jistotu General Motors na Prvního máje 2008 uzavřel druhou dohodu ještě s firmou Mascoma Corporation z Bostonu (Massa­chusetts), která se také zabývá vlastní metodou výroby celulózového etanolu, spolupracuje s univerzitou v Tennessee a staví pilotní závody v Rome (New York) a Knoxville (Tennessee). Takže vývoj pokračuje…

Zdroj: Automobil 10/08
Autor: Tom Hyan

Fotogalerie