超聲波生產乙醇燃料 提高效率10倍

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【大紀元4月24日訊】(大紀元記者洪一夫日本報導)日本生產超聲波設備的「本多電子」開發出了用超聲波濃縮生物乙醇的技術,將使乙醇燃料成本降低。今年秋天「本多電子」將和生物燃料公司合作開發批量生產的設備。由於超聲波濃縮生物乙醇的技術比現在主要使用的蒸溜濃縮方式提高能源效率5到10倍,受到各界注目。

由於石油燃料在燃燒過程中排放出各種有害氣體,世界各國對汽車尾氣排放進行越來越嚴格的限制,同時為了減少對石油的依賴,一些國家將汽油和一定比例的乙醇混合後使用。現在這種乙醇混合燃料在巴西、美國比較流行,歐洲和日本也在努力實用化,日本計劃從2008年開始從汽油向「E10」燃料轉換。E10燃料即添加了10%乙醇的汽油。

現在巴西和美國的乙醇主要是通過玉米、大麥、小麥、甘蔗和甜菜等農作物發酵獲得,日本則通過廢木材、草等原料發酵獲得,所以稱這樣獲得的乙醇為生物乙醇。利用國內主要農作物甘蔗,巴西已成為世界第二大乙醇生產國和最大出口國。據說,巴西40%的汽油消耗如今已為乙醇取代,美國也大力推廣生物乙醇的普及。

不論是農作物發酵也好,還是草、廢木材發酵也好,獲得的初級產品都是含乙醇10%左右的液體,需要將此原液濃縮後才能使用。現在主要使用的濃縮方法是蒸溜法,但隨著乙醇含量的逐漸增加,蒸溜效率會不斷下降,導致能耗增加。

據日本日經產業新聞報導,「本多電子」開發的超聲波濃縮法,是在乙醇原液中設置超聲波發生器,超聲波使液面向上噴出直徑3微米的細霧,這個細霧中的乙醇含量比原液要高。通過收集細霧,並重複這個過程,就可以獲得純度達98-99%的乙醇。超聲波的頻率根據濃度的不同分別為2.4MHz和1.6MHz。

這種超聲波濃縮法,與經典的蒸溜法相比,生產速度相同,但大幅度減少能源消耗。

現在「本多電子」通過不斷改善超聲波振蕩器的外形、表面處理和封閉方法等,使超聲波振蕩器的使用時間從1萬小時提高到3萬小時。一個振蕩器的濃縮效率也比以前提高了3倍,達到了每小時濃縮750升。

為了批量生產,將在原液容器中放置多個超聲波振蕩器,並不斷延長振蕩器壽命和提高生產效率。

現在為了削減生物乙醇的生產成本,除了經典的蒸溜法之外,還有膜分離法,就是利用膜將水和乙醇分離,但膜分離法還有許多問題需要突破。如果超聲波濃縮法能夠成功應用的話,它有可能替代蒸溜法,對降低生物燃料成本將起很大的促進作用。(http://www.dajiyuan.com)

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