Bactérias nas Forças Armadas
As primeiras tentativas de substituir o combustível de alta energia JP-10, que, em particular, é usado nos Tomahawks americanos, foram realizadas há cinco anos no Georgia Institute of Technology e no Joint Bioenergy Institute. Na verdade, foi o trabalho de graduação de Stephen Sarria sob a supervisão da Professora Associada Pamela Peralta-Yahya. O JP-10 chamou a atenção dos cientistas pelo alto custo: agora é um combustível de primeira linha ao preço de US $ 27 por 3,75 litros. Esse preço se justifica pela alta densidade de energia do combustível devido, como dizem os químicos, “hidrocarbonetos com sistemas cíclicos tensos”. O combustível pertence à classe de elite HEDF (Combustíveis de alta densidade de energia) ou combustível com alta energia específica, que atualmente só está disponível para consumidores militares a um custo. A combustão do JP-10 em motores permite obter 20-30% mais energia do que usando a 98ª gasolina comum. Deixando os detalhes químicos de lado, um dos "chips" desse combustível são as moléculas de pineno, que, como se viu, são produzidas por coníferas. Além disso, o pinen ainda cheira a agulhas de pinheiro - sem ele, uma árvore de Natal de verdade se transformaria em uma falsificação habilidosa.
Para satisfazer os militares americanos com pinen artificial como componente do míssil JP-10, todas as florestas da América do Norte não seriam suficientes. O Tomahawk sozinho é carregado com cerca de 460 kg de combustível. Portanto, os desenvolvedores decidiram usar os serviços de bactérias. Para isso, um gene responsável pela síntese do pineno a partir da glicose comum foi introduzido no microrganismo (Escherichia coli intestinal clássica) coli. Faltava apenas coletar a "colheita" na forma de produtos do metabolismo bacteriano (rendimento de cerca de 36 mg / l), processar cataliticamente e encher os tanques de Tomahawk. Pamela Peralta-Yahya resumiu os resultados do estudo:
“Fizemos um precursor sustentável para o combustível de alta densidade energética que se parece com o que é atualmente produzido a partir do petróleo e pode ser usado em motores a jato existentes.”
No entanto, essa tecnologia ainda não encontrou implementação prática, em grande parte devido à baixa produtividade das bactérias modificadas.
O próprio problema da disponibilidade do JP-10 é importante não apenas nos assuntos militares. Se fosse possível obter um análogo barato de um combustível de alta energia, então ele poderia muito bem ser despejado nos tanques de navios civis. E isso reduziria seriamente o volume de combustível transportado a bordo ou a autonomia de vôo com todos os bônus econômicos decorrentes. Em média, os combustíveis militares são 11% mais eficientes do que o melhor querosene de aviação usado no transporte civil. O Pentágono também não se opõe a substituir o JP-8 por um análogo sintético e barato do JP-10, por exemplo, o estratégico B-52. Os americanos já tentaram criar composições de combustível modificadas. A Syntroleum Corporation há quinze anos criou uma mistura de combustível JP-8 e combustível FT, sintetizado a partir do carvão, que foi testado até no bombardeiro B-52. Um pouco mais tarde, isso também foi testado nos Super Hornets F18A. Era uma época de altos preços dos recursos petrolíferos e a produção de combustível líquido a partir do carvão era de alguma forma justificada. Com o tempo, o óleo de xisto apareceu nos Estados Unidos, o custo do "ouro negro" despencou e os experimentos com composições de combustível pararam por algum tempo. Tudo isso prova mais uma vez que nenhum problema ambiental é a causa da vindoura "revolução sintética" na aviação militar e nos foguetes dos Estados Unidos - tudo se explica por uma economia banal.
Tomahawks requerem biocombustível
Existem agora cerca de 4 mil mísseis táticos Tomahawk nos Estados Unidos. Este é um número grande o suficiente para começar a desenvolver um análogo sintético do JP-10. Além disso, o Instituto de Física Química de Dalian (China) obteve no ano passado resultados sobre super combustíveis artificiais de biomassa lignocelulósica. Essa está longe de ser a matéria-prima mais rara para os biocombustíveis - o bioetanol já é produzido há muito tempo no mundo. Os chineses desenvolveram um processo baseado no uso de álcool furfurílico, que permite obter análogos bastante baratos do JP-10. Segundo os dados, hoje uma tonelada desse combustível custa cerca de 7 mil dólares e, segundo as tecnologias chinesas, o preço deveria ser reduzido para 5,6 mil. Oficialmente, os cientistas declaram o uso exclusivamente civil do empreendimento, mas, claro, aeronaves militares e mísseis táticos da China se tornarão um dos consumidores do bio-JP-10.
Os pesquisadores Cameron Moore e Andrew Sutton, do Laboratório Nacional de Los Alamos, nos Estados Unidos, em abril deste ano, patentearam um método ligeiramente diferente de produção de biocombustíveis. Desde 2017, o parceiro do projeto é a Gevo, que espera agregar desenvolvimentos ao setor civil. Como você sabe, o milho é tradicionalmente a cultura líder nos Estados Unidos. Mais de 20 milhões de hectares de terra são semeados com esta planta anualmente. O milho para os americanos não é apenas comida enlatada no supermercado e ração animal, mas também bioetanol, que é usado para diluir até 50% da gasolina nos postos de gasolina. Moore e Sutton, trabalhando para o Departamento de Energia dos Estados Unidos, criaram um ciclo de produção JP-10 a partir de resíduos de milho. Além disso, primeiro, o bioetanol é obtido do milho, e só então o super combustível é sintetizado a partir do farelo remanescente com um rendimento do produto acabado de até 65%. Isso reduz significativamente o custo do novo biocombustível e também dispensa reagentes e resíduos altamente perigosos.
De acordo com as estimativas iniciais, o custo total do combustível de milho para os Tomahawks cairá 50%, o que pode realmente revolucionar a indústria de combustível. Existem outros cálculos mais otimistas: um galão de bio-JP-10 custará cerca de US $ 11 em vez dos atuais 27. As transportadoras civis esperam que, quando os militares desenvolverem tecnologias para a produção de combustíveis, os reabastecedores nos aeroportos também sejam abastecidos com novos combustíveis. querosene de energia. Isso será muito útil em um mundo pós-pandêmico, quando as pessoas terão medo de viagens de longa distância: os preços baixos das passagens podem ajudar neste caso. Há informações sobre o uso de teste de composições de combustível baseadas no novo JP-10 em rotas aéreas dos Estados Unidos para a Austrália. A expansão das áreas de milho nos Estados Unidos também será um dos estímulos para o desenvolvimento da economia. Os americanos esperam que, com a introdução do ciclo químico de Sutton-Moore na produção em massa, surjam muitos novos empregos na agricultura. Tendo em vista a utilização de resíduos da produção de bioetanol como matéria-prima, o quadro de empresas produtoras desse combustível também será ampliado. Ao redor existem vantagens. O mais importante, é claro, em Los Alamos, é a redução da dependência do estado de suprimentos externos de derivados de petróleo. E, claro, toda essa história químico-tecnológica agrada muito aos militantes do Greenpeace, embora ainda não o tenham admitido.
Entre os aspectos positivos óbvios do surgimento da nova tecnologia bio-JP-10, existem muitas desvantagens. Primeiro, a redução natural no custo do uso de mísseis táticos em combate pelo Pentágono se tornará outro gatilho para a agressão americana. Em segundo lugar, assim que os empresários sentirem que o ciclo Sutton-Moore é de fato economicamente lucrativo, grande parte da área agrícola será plantada com milho. Esta safra industrial pode obstruir parcialmente o resto: trigo, soja, etc. Com a demanda constante, as restrições de oferta aumentarão o custo dos produtos e reduzirão sua disponibilidade para as pessoas. A propósito, isso já foi observado em vários países que usam ativamente fontes de energia renováveis, como o óleo biosolar e o bioetanol. E por último, em terceiro lugar, para aumentar o rendimento do milho, obviamente não será suficiente simplesmente expandir as áreas e as sementes geneticamente modificadas da famosa “Monsanta”. Chegará o momento de intemperança com fertilizantes químicos, e aqui o notório "Espaço Verde" terá muitas perguntas.
