블록 IV에 의해 수행 된 토마 호크. 출처 : ru.wikipedia.org
군대의 박테리아
특히 미국 토마 호크에서 사용되는 고 에너지 연료 JP-10을 대체하려는 첫 번째 시도는 10 년 전에 Georgia Institute of Technology와 Joint Bioenergy Institute에서 이루어졌다. 실제로 그것은 Pamela Peralta-Yahya 부교수의 지시에 따라 Stephen Sarria의 대학원 작품이었습니다. JP-27은 높은 비용 때문에 과학자들의 관심을 끌었습니다. 이제 3,75 리터당 10 달러의 가격으로 최고 수준의 연료입니다. 이 가격은 화학자들이 말한 것처럼 "응력 순환 시스템이있는 탄화수소"로 인해 연료의 높은 에너지 밀도로 정당화됩니다. 연료는 엘리트 급 HEDF (고 에너지 밀도 연료) 또는 고유 에너지가 높은 연료에 속하며 이제는 군사 소비자에게만 적합합니다. 엔진에서 JP-20의 연소로 일반 30th 가솔린을 사용하는 것보다 98-XNUMX % 더 많은 에너지를 얻을 수 있습니다. 화학적 인 세부 사항에 들어 가지 않으면 그러한 연료의 "칩"중 하나는 소나무 분자이며, 이는 침엽수 나무에 의해 생성됩니다. 또한, 바늘은 여전히 바늘 냄새가납니다-그것이 없으면 진짜 새해 나무는 숙련 된 가짜로 바뀔 것입니다.
민간 산업은 미래에 연료 유형 JP-10의 주요 소비자가 될 수 있습니다. 출처 : pavia-simply.ru
로켓 JP-10의 구성 요소 인 인공 솔론으로 미국 군대를 만족시키기 위해서는 북미의 모든 숲만으로는 충분하지 않습니다. 토마 호크에만 약 460 킬로그램의 연료가 적재됩니다. 따라서 개발자는 박테리아 서비스를 사용하기로 결정했습니다. 이를 위해, 일반 포도당으로부터의 소나무 합성을 담당하는 유전자가 미생물 (고전적 장내 대장균)에 도입되었다. 박테리아 대사 산물 (약 36mg / l 수율)의 형태로 "작물"을 수집하고 촉매 처리하여 Tomahawks 탱크를 채우는 것만 남아있었습니다. Pamela Peralta-Yahya는 연구 결과를 요약했습니다.
"우리는 현재 석유에서 생산되는 것과 동일하게 보이고 기존 제트 엔진에 사용될 수있는 높은 에너지 밀도를 가진 연료의 지속 가능한 전구체를 만들었습니다."
그러나, 지금까지이 기술은 변형 된 박테리아의 낮은 생산성으로 인해 실제적인 구현 예를 찾지 못했다.
JP-10 자체의 접근성 문제는 군사 문제뿐만 아니라 중요합니다. 고 에너지 연료의 저렴한 아날로그를 얻을 수 있다면 민간 라이너 탱크에 부어 넣을 수 있습니다. 그리고 이것은 모든 경제적 인 보너스로 기내 또는 비행 범위에서 운반되는 연료의 양을 크게 줄입니다. 평균적으로 군용 슈퍼 연료는 민간 교통에 사용되는 최고의 항공 등유보다 11 % 더 효율적입니다. 국방부는 또한 JP-8을 예를 들어 전략적 B-10와 같은 합성적이고 저렴한 JP-52 유사체로 JP-8을 대체하는 데 역점을 두지 않습니다. 미국인을위한 개질 된 연료 조성물을 생성하려는 시도는 이미 있었다. 52 년 전 Syntroleum Corporation은 석탄에서 합성 된 가연성 JP-18과 FT- 연료를 혼합하여 B-XNUMX 폭격기에서 테스트했습니다. 조금 후에 FXNUMXA Super Hornets에서 비슷한 테스트를 거쳤습니다. 유가가 고조된시기에 석탄에서 액체 연료를 생산하는 것은 어떻게 든 정당화되었다. 시간이 지남에 따라 셰일 오일이 미국에 나타 났으며,“블랙 골드”가격이 급격히 떨어졌으며, 연료 성분 실험은 얼마 동안 중단되었습니다. 이 모든 것이 다시 한번 환경 문제가 군대에서 다가오는 "합성 혁명"의 원인이라는 것을 증명합니다 항공 미국 로켓 과학-모든 것이 진부한 경제에 의해 설명됩니다.
토마 호크는 바이오 연료가 필요하다
현재 미국에는 약 4 천 개의 토마 호크 전술 미사일이 있습니다. JP-10의 합성 아날로그를 개발하기에 충분한 수입니다. 또한, 작년에 중국 대련 화학 물리 연구소 (Dalian Institute of Chemical Physics)는 리그 노 셀룰로스 바이오 매스로부터 인공 슈퍼 연료에 대한 결과를 얻었다. 이것은 바이오 연료의 가장 희귀 한 원료가 아닙니다. 중국인은 푸르 푸릴 알코올을 사용하여 공정을 개발하여 상당히 저렴한 JP-10 유사체를 얻을 수 있습니다. 데이터는 현재 약 7 천 달러에 달하는 연료 비용이며 중국 기술에 따르면 가격은 5,6 천으로 떨어질 것입니다. 공식적으로 과학자들은 독점적으로 민간인의 개발을 선언하지만 물론 군용 항공기와 전술 미사일은 바이오의 소비자 중 하나가 될 것입니다 -JP-10.
앤드류 서튼 박사 출처 : lanl.gov
미국의 Los Alamos National Laboratory에서 올해 2017 월 연구원 인 Cameron Moore와 Andrew Sutton은 바이오 연료를 생산하는 약간 다른 방법으로 특허를 받았다. 20 년부터 Gevo는 민간 부문의 발전을 기대하면서 프로젝트 파트너였습니다. 아시다시피, 미국의 농작물 중 가장 큰 역할은 전통적으로 옥수수입니다. 매년이 식물은 50 천만 헥타르가 넘는 땅을 파종합니다. 옥수수 용 미국인은 슈퍼마켓과 동물 사료의 통조림 제품 일뿐만 아니라 주유소에서 휘발유의 10 %를 생산하는 바이오 에탄올이기도합니다. 미국 에너지 부가 의뢰 한 Moore와 Sutton은 JP-65 옥수수 폐기물 생산주기를 만들었습니다. 먼저, 바이오 에탄올은 옥수수에서 얻은 후 나머지 연료에서 슈퍼 연료가 최대 XNUMX %의 수율로 합성됩니다. 이것은 새로운 바이오 연료의 비용을 크게 줄이고 특히 위험한 시약과 폐기물을 제거합니다.
출처 : worldofchemicals.com
초기 계산에 따르면, 토마 호크스의 옥수수 연료 총 비용은 50 % 감소 할 것이며, 이는 실제로 연료 산업의 혁명이 될 수 있습니다. 더 낙관적 인 계산이 있습니다 : 갤런 bio-JP-10은 오늘 11 대신 약 27 달러가 소요됩니다. 민간 항공사는 군대가 슈퍼 연료 기술을 개발할 때 공항에서의 연료 보급이 새로운 고 에너지 등유로 가득 차기를 희망합니다. 이것은 사람들이 장거리 항공 여행을 두려워하는 전염병 후 세계에서 매우 유용합니다.이 경우 티켓 가격이 낮을 수 있습니다. 미국에서 호주까지의 항공 노선에서 새로운 JP-10을 기반으로 한 연료 조성물의 테스트 사용에 대한 정보가 있습니다. 미국에서 옥수수 에이커의 확장은 경제 발전에 대한 동기 유발 중 하나가 될 것입니다. 미국인들은 Sutton-Moore 화학 사이클을 대량 생산에 도입함으로써 농업에 새로운 일자리가 많이 생기기를 희망합니다. 바이오 에탄올 생산 폐기물을 원료로 사용하면이 연료를 생산하는 회사의 직원이 늘어날 것입니다. 모든 주위에 약간의 장점이 있습니다. 물론 Los Alamos는 석유 제품의 외부 공급에 대한주의 의존도가 감소하는 것이 가장 중요하다고 생각합니다. 그리고 물론이 모든 화학 기술 역사 그린피스 운동가들은 아직 인정하지는 않았지만 매우 좋아합니다.
로스 알 라모스 국립 연구소. 출처 : ru.wikipedia.org
새로운 bio-JP-10 기술의 출현에 대한 명백한 긍정적 인 측면 중 많은 단점이 있습니다. 첫째, 미 국방부의 전술적 미사일 사용에 대한 자연스런 비용의 감소는 미국의 침략의 또 다른 계기가 될 것이다. 둘째, 사업가들이 Sutton-Moore주기가 실제로 경제적으로 실행 가능하다고 느끼 자마자, 농경지의 상당 부분에 옥수수가 뿌려 질 것입니다. 이 기술 문화는 밀, 콩 등 나머지 부분을 부분적으로 대체 할 수 있습니다. 지속적인 수요로 인해 공급 제한은 제품 비용을 증가시키고 사람들의 가용성을 감소시킵니다. 그건 그렇고, 바이오 디젤 및 바이오 에탄올과 같은 재생 가능 에너지 원을 적극적으로 사용하는 많은 국가에서 이미 관찰되었습니다. 그리고 마지막으로 옥수수의 수확량을 높이기 위해 유명한 몬 산타의 지역과 유전자 변형 종자를 단순히 확장하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 화학 비료를 사용하여 부절제 때가 올 것이며, 여기서 악명 높은 Greenspeed는 많은 질문을 가질 것입니다.