ब्यूटेनॉल ईंधन: Difference between revisions

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{{About|बायोमास से प्राप्त ब्यूटेनॉल का उपयोग प्लेटफार्म रसायन और ईंधन के रूप में किया जाता है|अन्य अल्कोहल का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है|एल्कोहल ईंधन}}
{{About|बायोमास से प्राप्त ब्यूटेनॉल का उपयोग प्लेटफार्म रसायन और ईंधन के रूप में किया जाता है|अन्य अल्कोहल का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है|एल्कोहल ईंधन}}
ब्यूटेनॉल का उपयोग आंतरिक दहन इंजन में ईंधन के रूप में किया जा सकता है। यह इथेनॉल की तुलना में गैसोलीन के अधिक समान है। C4-हाइड्रोकार्बन, ब्यूटेनॉल जैव-व्युत्पन्न [[ईंधन]] है और इस प्रकार बिना किसी संशोधन के गैसोलीन के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए वाहनों में काम करता है।<ref name="butylfuel">{{cite web
ब्यूटेनॉल का उपयोग आंतरिक दहन इंजन में ईंधन के रूप में किया जा सकता है। यह इथेनॉल की तुलना में गैसोलीन के अधिक समान है। सी4-हाइड्रोकार्बन, ब्यूटेनॉल जैव-व्युत्पन्न [[ईंधन]] है और इस प्रकार बिना किसी संशोधन के गैसोलीन के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए वाहनों में काम करता है।<ref name="butylfuel">{{cite web
  | url= http://www.butanol.com
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  | title= ButylFuel, LLC
  | title= ButylFuel, LLC
  | access-date= 2008-01-29 }}</ref> [[आइसोबुटानोल]] एन-ब्यूटेनॉल और आइसोबुटानॉल दोनों का संभावित ईंधन के रूप में अध्ययन किया गया है। दोनों का उत्पादन [[बायोमास]] (बायोबुटानॉल के रूप में)<ref>{{cite journal|display-authors=etal|last1=Sampa Maiti |title=Quest for sustainable bio‐production and recovery of butanol as a promising solution to fossil fuel |journal=Energy Research |date=Dec 10, 2015 |volume=40 |issue=4 |pages=411–438 |doi=10.1002/er.3458 |s2cid=101240621 |doi-access=free}}</ref><ref>[http://www.eere.energy.gov/afdc/fuels/emerging_biobutanol.html Alternative Fuels and Advanced Vehicles Data Center: Biobutanol<!-- Bot generated title -->]</ref><ref>{{cite web |url=http://www.cobaltbiofuels.com/advancing-biofuels/biobutanol/ |title=Cobalt Biofuels &#124; Biobutanol and Beyond |access-date=2008-10-27 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20081025082330/http://www.cobaltbiofuels.com/advancing-biofuels/biobutanol/ |archive-date=2008-10-25 }}</ref>) और साथ ही [[जीवाश्म ईंधन]] (पेट्रोबूटानॉल के रूप में) से किया जा सकता है।<ref>{{citation | last1 = Atsumi | first1 = Shota | last2 = Hanai | first2 = Taizo | last3 = Liao | first3 = James C. | title = Non-fermentative pathways for synthesis of branched-chain higher alcohols as biofuels | journal = Nature | volume = 451 | pages = 86–89 | year = 2008 | doi = 10.1038/nature06450 | pmid = 18172501 | issue = 7174| bibcode = 2008Natur.451...86A | s2cid = 4413113 }}</ref>) रासायनिक गुण [[आइसोमर]] (एन-ब्यूटेनॉल या आइसोबुटानॉल) पर निर्भर करते हैं। इसकी उत्पादन विधि पर निर्भर नहीं करते है।
  | access-date= 2008-01-29 }}</ref> [[आइसोबुटानोल]] एन-ब्यूटेनॉल और आइसोबुटानॉल दोनों का संभावित ईंधन के रूप में अध्ययन किया गया है। दोनों का उत्पादन [[बायोमास]] (बायोबुटानॉल के रूप में)<ref>{{cite journal|display-authors=etal|last1=Sampa Maiti |title=Quest for sustainable bio‐production and recovery of butanol as a promising solution to fossil fuel |journal=Energy Research |date=Dec 10, 2015 |volume=40 |issue=4 |pages=411–438 |doi=10.1002/er.3458 |s2cid=101240621 |doi-access=free}}</ref><ref>[http://www.eere.energy.gov/afdc/fuels/emerging_biobutanol.html Alternative Fuels and Advanced Vehicles Data Center: Biobutanol<!-- Bot generated title -->]</ref><ref>{{cite web |url=http://www.cobaltbiofuels.com/advancing-biofuels/biobutanol/ |title=Cobalt Biofuels &#124; Biobutanol and Beyond |access-date=2008-10-27 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20081025082330/http://www.cobaltbiofuels.com/advancing-biofuels/biobutanol/ |archive-date=2008-10-25 }}</ref>) और साथ ही [[जीवाश्म ईंधन]] (पेट्रोब्यूटेनॉल के रूप में) से किया जा सकता है।<ref>{{citation | last1 = Atsumi | first1 = Shota | last2 = Hanai | first2 = Taizo | last3 = Liao | first3 = James C. | title = Non-fermentative pathways for synthesis of branched-chain higher alcohols as biofuels | journal = Nature | volume = 451 | pages = 86–89 | year = 2008 | doi = 10.1038/nature06450 | pmid = 18172501 | issue = 7174| bibcode = 2008Natur.451...86A | s2cid = 4413113 }}</ref>) रासायनिक गुण [[आइसोमर]] (एन-ब्यूटेनॉल या आइसोबुटानॉल) पर निर्भर करते हैं। इसकी उत्पादन विधि पर निर्भर नहीं करते है।


चूंकि अनेक स्थितियों में जटिल, ब्यूटेनॉल ईंधन संभवतः ही कभी आर्थिक रूप से प्रतिस्पर्धी होता है।
चूंकि अनेक स्थितियों में जटिल, ब्यूटेनॉल ईंधन संभवतः ही कभी आर्थिक रूप से प्रतिस्पर्धी होता है।
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===क्लोस्ट्रिडिया===
===क्लोस्ट्रिडिया===
'''एन-ब्यूटेनॉल का उत्पादन ए.बी.ई'''. द्वारा बायोमास के किण्वन (जैव रसायन) द्वारा किया जा सकता है। [[क्लोस्ट्रीडियम एसिटोब्यूटाइलिकम]], [[क्लॉस्ट्रिडियम बेजरिनकी]] का उपयोग करके प्रक्रिया करें। सी. एसिटोब्यूटाइलिकम का उपयोग एक बार [[स्टार्च]] से [[एसीटोन]] के उत्पादन के लिए किया जाता था। ब्यूटेनॉल किण्वन का एक उप-उत्पाद था (बुटानॉल से दोगुना उत्पादन किया गया था)। बायोबूटानॉल के लिए फीडस्टॉक इथेनॉल के लिए समान हैं: [[ऊर्जा फसल]]ें जैसे चुकंदर, [[गन्ना]], [[मक्का]] [[अनाज]], गेहूं और [[कसावा]], संभावित गैर-खाद्य ऊर्जा फसलें जैसे [[भगदड़ में बदल गया]] और यहां तक ​​कि उत्तरी अमेरिका में [[ पार्थेनियम सिल्वर ]], साथ ही [[कृषि उपोत्पाद]] जैसे खोई, पुआल और मक्के के [[डंठल (वनस्पति विज्ञान)]]।<ref>[http://www.ars.usda.gov/research/publications/Publications.htm?seq_no_115=151101 Ars | Publication Request: Butanol Production From Agricultural Biomass<!-- Bot generated title -->]</ref> ड्यूपॉन्ट के अनुसार, उपस्थिता बायोएथेनॉल संयंत्रों को व्यय प्रभावी ढंग से बायोबूटानॉल उत्पादन के लिए फिर से तैयार किया जा सकता है।<ref name="dupont">{{Cite web |url=http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/STAGING/global_assets/downloads/B/Bio_biobutanol_fact_sheet_jun06.pdf |title=बायोबुटानॉल तथ्य पत्रक|publisher=BP and DuPont |access-date=2009-05-13 |url-status=dead |archive-date=2009-01-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090121212322/http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/STAGING/global_assets/downloads/B/Bio_biobutanol_fact_sheet_jun06.pdf}}</ref> इसके अतिरिक्त, बायोमास और कृषि उपोत्पादों से ब्यूटेनॉल का उत्पादन इथेनॉल या [[मेथनॉल]] उत्पादन की तुलना में अधिक कुशल हो सकता है (यानी प्रति यूनिट सौर ऊर्जा खपत के लिए यूनिट इंजन मोटिव पावर)।<ref>{{cite web |author=Washington University in St. Louis |title=नई तकनीकें ब्यूटेनॉल, एक बेहतर जैव ईंधन बनाती हैं|url=https://www.sciencedaily.com/releases/2008/01/080123153142.htm |date=28 January 2008 |website=ScienceDaily}}</ref>
एन-ब्यूटेनॉल का उत्पादन ए.बी.ई. द्वारा बायोमास के किण्वन (जैव रसायन) द्वारा किया जा सकता है। [[क्लोस्ट्रीडियम एसिटोब्यूटाइलिकम]], [[क्लॉस्ट्रिडियम बेजरिनकी]] का उपयोग करके प्रक्रिया करें। सी. एसिटोब्यूटाइलिकम का उपयोग एक बार [[स्टार्च]] से [[एसीटोन]] के उत्पादन के लिए किया जाता था। ब्यूटेनॉल किण्वन का उप-उत्पाद था (ब्यूटेनॉल से दोगुना उत्पादन किया गया था)। बायोब्यूटेनॉल के लिए फीडस्टॉक इथेनॉल के लिए समान हैं: [[ऊर्जा फसल|ऊर्जा फसले]] जैसे चुकंदर, [[गन्ना]], [[मक्का]] [[अनाज]], गेहूं और [[कसावा]], संभावित गैर-खाद्य ऊर्जा फसलें जैसे [[भगदड़ में बदल गया|स्विचग्रास]] और यहां तक ​​कि उत्तरी अमेरिका में [[ पार्थेनियम सिल्वर ]]साथ ही [[कृषि उपोत्पाद]] जैसे खोई, पुआल और मक्के के [[डंठल (वनस्पति विज्ञान)]] आदि इनमे सम्मिलित है।<ref>[http://www.ars.usda.gov/research/publications/Publications.htm?seq_no_115=151101 Ars | Publication Request: Butanol Production From Agricultural Biomass<!-- Bot generated title -->]</ref> ड्यूपॉन्ट के अनुसार उपस्थित बायोएथेनॉल संयंत्रों को व्यय प्रभावी प्रकार से बायोब्यूटेनॉल उत्पादन के लिए फिर से तैयार किया जा सकता है।<ref name="dupont">{{Cite web |url=http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/STAGING/global_assets/downloads/B/Bio_biobutanol_fact_sheet_jun06.pdf |title=बायोबुटानॉल तथ्य पत्रक|publisher=BP and DuPont |access-date=2009-05-13 |url-status=dead |archive-date=2009-01-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090121212322/http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/STAGING/global_assets/downloads/B/Bio_biobutanol_fact_sheet_jun06.pdf}}</ref> इसके अतिरिक्त बायोमास और कृषि उपोत्पादों से ब्यूटेनॉल का उत्पादन इथेनॉल या [[मेथनॉल]] उत्पादन की तुलना में अधिक कुशल हो सकता है (अर्थात प्रति यूनिट सौर ऊर्जा व्यय के लिए यूनिट इंजन मोटिव पावर)।<ref>{{cite web |author=Washington University in St. Louis |title=नई तकनीकें ब्यूटेनॉल, एक बेहतर जैव ईंधन बनाती हैं|url=https://www.sciencedaily.com/releases/2008/01/080123153142.htm |date=28 January 2008 |website=ScienceDaily}}</ref>
क्लोस्ट्रीडियम का एक प्रकार ऑक्सीजन की उपस्थिति में भी लगभग किसी भी प्रकार के [[सेल्यूलोज]] को ब्यूटेनॉल में परिवर्तित कर सकता है।<ref>{{cite web |title=नवीन जीवाणु सेलूलोज़ से सीधे ब्यूटेनॉल का उत्पादन करता है|date=August 28, 2011 |website=Green Car Congress |url=http://www.greencarcongress.com/2011/08/tu103-20110828.html |access-date=November 17, 2012}}</ref>
 
क्लोस्ट्रीडियम सेलुलोलिटिकम का एक स्ट्रेन, एक देशी सेल्युलोज-डिग्रेडिंग सूक्ष्म जीव, सेल्युलोज से सीधे आइसोबुटानॉल प्रदान करता है।<ref>{{Cite journal|title = सेल्युलोज से आइसोबुटानॉल के उत्पादन के लिए ''क्लोस्ट्रीडियम सेलुलोलिटिकम'' की मेटाबोलिक इंजीनियरिंग|journal = Applied and Environmental Microbiology|date = 2011-04-15|issn = 0099-2240|pmc = 3126361|pmid = 21378054|pages = 2727–2733|volume = 77|issue = 8|doi = 10.1128/AEM.02454-10|first1 = Wendy|last1 = Higashide|first2 = Yongchao|last2 = Li|first3 = Yunfeng|last3 = Yang|first4 = James C.|last4 = Liao| bibcode=2011ApEnM..77.2727H }}</ref>
क्लोस्ट्रीडियम का प्रकार ऑक्सीजन की उपस्थिति में भी लगभग किसी भी प्रकार के [[सेल्यूलोज]] को ब्यूटेनॉल में परिवर्तित कर सकता है।<ref>{{cite web |title=नवीन जीवाणु सेलूलोज़ से सीधे ब्यूटेनॉल का उत्पादन करता है|date=August 28, 2011 |website=Green Car Congress |url=http://www.greencarcongress.com/2011/08/tu103-20110828.html |access-date=November 17, 2012}}</ref>
[[क्लोस्ट्रीडियम क्लुयवेरी]] में उपस्थित चयापचय मार्गों का उपयोग करके [[ब्यूटायरेट]] (ब्यूटेनॉल ईंधन का अग्रदूत) का उत्पादन करने के लिए [[सफल होना]] और इथेनॉल के संयोजन को किण्वित किया जा सकता है। सक्सिनेट [[टीसीए चक्र]] का एक मध्यवर्ती है, जो ग्लूकोज का चयापचय करता है। क्लोस्ट्रीडियम एसिटोब्यूटाइलिकम और क्लोस्ट्रीडियम सैकरोब्यूटाइलिकम जैसे [[अवायवीय जीव]] बैक्टीरिया में भी ये मार्ग होते हैं। सक्सिनेट को पहले सक्रिय किया जाता है और फिर [[4-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट]] देने के लिए दो-चरणीय प्रतिक्रिया द्वारा कम किया जाता है, जिसे बाद में [[क्रोटोनील-सीओए]] | क्रोटोनील-कोएंजाइम ए (सीओए) में चयापचय किया जाता है। फिर क्रोटोनील-सीओए को ब्यूटायरेट में बदल दिया जाता है। क्लोस्ट्रीडियम से इन ब्यूटेनॉल उत्पादन मार्गों से संबंधित जीन को ई. कोली में क्लोन किया गया था।<ref>{{cite journal |title=''क्लोस्ट्रीडियम क्लुयवेरी'' में एनारोबिक सक्सिनेट डिग्रेडेशन पाथवे का आणविक विश्लेषण|journal=Journal of Bacteriology |year=1996|volume=178|issue=3|pages=871–880 |vauthors=Sohling B, Gottschalk G |doi=10.1128/jb.178.3.871-880.1996 |pmid=8550525 |pmc=177737}}</ref>
 
क्लोस्ट्रीडियम सेलुलोलिटिकम का स्ट्रेन, प्राचीन सेल्युलोज-डिग्रेडिंग सूक्ष्म जीव, सेल्युलोज से सीधे आइसोबुटानॉल प्रदान करता है।<ref>{{Cite journal|title = सेल्युलोज से आइसोबुटानॉल के उत्पादन के लिए ''क्लोस्ट्रीडियम सेलुलोलिटिकम'' की मेटाबोलिक इंजीनियरिंग|journal = Applied and Environmental Microbiology|date = 2011-04-15|issn = 0099-2240|pmc = 3126361|pmid = 21378054|pages = 2727–2733|volume = 77|issue = 8|doi = 10.1128/AEM.02454-10|first1 = Wendy|last1 = Higashide|first2 = Yongchao|last2 = Li|first3 = Yunfeng|last3 = Yang|first4 = James C.|last4 = Liao| bibcode=2011ApEnM..77.2727H }}</ref>
 
[[क्लोस्ट्रीडियम क्लुयवेरी]] में उपस्थित चयापचय मार्गों का उपयोग करके [[ब्यूटायरेट]] (ब्यूटेनॉल ईंधन का अग्रदूत) का उत्पादन करने के लिए [[सफल होना|सक्सिनेट]] और इथेनॉल के संयोजन को किण्वित किया जा सकता है। सक्सिनेट [[टीसीए चक्र]] का मध्यवर्ती है, जो ग्लूकोज का चयापचय करता है। क्लोस्ट्रीडियम एसिटोब्यूटाइलिकम और क्लोस्ट्रीडियम सैकरोब्यूटाइलिकम जैसे [[अवायवीय जीव]] बैक्टीरिया में भी ये मार्ग होते हैं। सक्सिनेट को पहले सक्रिय किया जाता है और फिर [[4-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट]] देने के लिए दो-चरणीय प्रतिक्रिया द्वारा कम किया जाता है, जिसे बाद में [[क्रोटोनील-सीओए]] चयापचय किया गया| क्रोटोनील-कोएंजाइम ए (सीओए) में चयापचय किया जाता है। फिर क्रोटोनील-सीओए को ब्यूटायरेट में बदल दिया जाता है। क्लोस्ट्रीडियम से इन ब्यूटेनॉल उत्पादन मार्गों से संबंधित जीन को ई. कोली में क्लोन किया गया था।<ref>{{cite journal |title=''क्लोस्ट्रीडियम क्लुयवेरी'' में एनारोबिक सक्सिनेट डिग्रेडेशन पाथवे का आणविक विश्लेषण|journal=Journal of Bacteriology |year=1996|volume=178|issue=3|pages=871–880 |vauthors=Sohling B, Gottschalk G |doi=10.1128/jb.178.3.871-880.1996 |pmid=8550525 |pmc=177737}}</ref>
 




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==निर्माता और वितरण==
==निर्माता और वितरण==
ड्यूपॉन्ट और [[बीपी]] ने अगली पीढ़ी के जैव ईंधन के विकास, उत्पादन और विपणन के अपने संयुक्त प्रयास का पहला उत्पाद बायोबुटानॉल बनाने की योजना बनाई है।<ref>[http://www.bp.com/genericarticle.do?categoryId=9024973&contentId=7046879 DuPont and BP Disclose Advanced Biofuels Partnership Targeting Multiple Butanol Molecules<!-- Bot generated title -->]</ref> यूरोप में स्विस कंपनी बुटाल्को<ref>[http://www.butalco.com Home<!-- Bot generated title -->]</ref> सेल्युलोसिक सामग्रियों से बायोबूटानॉल के उत्पादन के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित यीस्ट विकसित कर रहा है। संयुक्त राज्य अमेरिका स्थित कंपनी गॉरमेट बुटानोल एक ऐसी प्रक्रिया विकसित कर रही है जो जैविक कचरे को बायोबुटानोल में परिवर्तित करने के लिए कवक का उपयोग करती है।<ref>{{Cite web |url=http://www.gourmetbutanol.com/ |title=Gourmet Butanol<!-- Bot generated title --> |access-date=2020-07-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190902094410/http://www.gourmetbutanol.com/ |archive-date=2019-09-02 |url-status=dead }}</ref><ref>[http://biomassmagazine.com/articles/8477/maine-college-wins-epa-grant-for-food-waste-to-fuel-research Maine college wins EPA grant for food waste-to-fuel research | Biomassmagazine.com<!-- Bot generated title -->]</ref> [[ सेल्टिक नवीकरणीय ]] [[व्हिस्की]] और निम्न-श्रेणी के [[आलू]] के उत्पादन से निकलने वाले कचरे से बायोबुटानॉल बनाता है।
ड्यूपॉन्ट और [[बीपी]] ने अगली पीढ़ी के जैव ईंधन के विकास, उत्पादन और विपणन के अपने संयुक्त प्रयास का पहला उत्पाद बायोबुटानॉल बनाने की योजना बनाई है।<ref>[http://www.bp.com/genericarticle.do?categoryId=9024973&contentId=7046879 DuPont and BP Disclose Advanced Biofuels Partnership Targeting Multiple Butanol Molecules<!-- Bot generated title -->]</ref> यूरोप में स्विस कंपनी बुटाल्को<ref>[http://www.butalco.com Home<!-- Bot generated title -->]</ref> सेल्युलोसिक सामग्रियों से बायोब्यूटेनॉल के उत्पादन के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित यीस्ट विकसित कर रहा है। संयुक्त राज्य अमेरिका स्थित कंपनी गॉरमेट बुटानोल एक ऐसी प्रक्रिया विकसित कर रही है जो जैविक कचरे को बायोबुटानोल में परिवर्तित करने के लिए कवक का उपयोग करती है।<ref>{{Cite web |url=http://www.gourmetbutanol.com/ |title=Gourmet Butanol<!-- Bot generated title --> |access-date=2020-07-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190902094410/http://www.gourmetbutanol.com/ |archive-date=2019-09-02 |url-status=dead }}</ref><ref>[http://biomassmagazine.com/articles/8477/maine-college-wins-epa-grant-for-food-waste-to-fuel-research Maine college wins EPA grant for food waste-to-fuel research | Biomassmagazine.com<!-- Bot generated title -->]</ref> [[ सेल्टिक नवीकरणीय ]] [[व्हिस्की]] और निम्न-श्रेणी के [[आलू]] के उत्पादन से निकलने वाले कचरे से बायोबुटानॉल बनाता है।


==सामान्य ईंधन के गुण==
==सामान्य ईंधन के गुण==
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====ब्यूटेनॉल ईंधन मिश्रण====
====ब्यूटेनॉल ईंधन मिश्रण====
गैसोलीन में इथेनॉल और मेथनॉल के मिश्रण के मानक यूरोपीय संघ, अमेरिका और ब्राजील सहित अनेक देशों में उपस्थित हैं। अनुमानित समतुल्य ब्यूटेनॉल मिश्रणों की गणना ब्यूटेनॉल, इथेनॉल और गैसोलीन के [[Stoiciometric]] ईंधन-वायु अनुपात के बीच संबंधों से की जा सकती है। गैसोलीन के रूप में बेचे जाने वाले ईंधन के लिए [[सामान्य इथेनॉल ईंधन मिश्रण]] वर्तमान में 5% से 10% तक है। यह अनुमान लगाया गया है कि लगभग 9.5 गीगालीटर (जीएल) गैसोलीन बचाया जा सकता है और लगभग 64.6 जीएल ब्यूटेनॉल-गैसोलीन मिश्रण 16% (बीयू16) संभावित रूप से अमेरिका में मअनेक के अवशेषों से उत्पादित किया जा सकता है, जो कुल घरेलू गैसोलीन के 11.8% के बराबर है। खपत।<संदर्भ नाम = करीमी अलविजेह 641-653 />
गैसोलीन में इथेनॉल और मेथनॉल के मिश्रण के मानक यूरोपीय संघ, अमेरिका और ब्राजील सहित अनेक देशों में उपस्थित हैं। अनुमानित समतुल्य ब्यूटेनॉल मिश्रणों की गणना ब्यूटेनॉल, इथेनॉल और गैसोलीन के [[Stoiciometric]] ईंधन-वायु अनुपात के बीच संबंधों से की जा सकती है। गैसोलीन के रूप में बेचे जाने वाले ईंधन के लिए [[सामान्य इथेनॉल ईंधन मिश्रण]] वर्तमान में 5% से 10% तक है। यह अनुमान लगाया गया है कि लगभग 9.5 गीगालीटर (जीएल) गैसोलीन बचाया जा सकता है और लगभग 64.6 जीएल ब्यूटेनॉल-गैसोलीन मिश्रण 16% (बीयू16) संभावित रूप से अमेरिका में मअनेक के अवशेषों से उत्पादित किया जा सकता है, जो कुल घरेलू गैसोलीन के 11.8% के बराबर है। व्यय।<संदर्भ नाम = करीमी अलविजेह 641-653 />


एन-ब्यूटेनॉल की संभावित आक्रामक केले जैसी गंध के कारण उपभोक्ता स्वीकृति सीमित हो सकती है।<ref>{{cite web |url=http://www.dow.com/productsafety/finder/nbut.htm |title=उत्पाद सुरक्षा - एन-ब्यूटेनॉल|website=dow.com |publisher=Dow Chemical Company |access-date=July 9, 2013 |url-status=dead |archive-date=April 2, 2015 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150402160140/http://www.dow.com/productsafety/finder/nbut.htm}}</ref> ऐसे ईंधन का विपणन करने की योजना चल रही है जो 85% इथेनॉल और 15% ब्यूटेनॉल (ई85बी) है, इसलिए उपस्थिता ई85 आंतरिक दहन इंजन 100% नवीकरणीय ईंधन पर चल सकते हैं जो किसी भी [[जीवाश्म ईंधन]] का उपयोग किए बिना बनाया जा सकता है। क्योंकि इसकी लंबी हाइड्रोकार्बन श्रृंखला के कारण यह काफी हद तक [[रासायनिक ध्रुवता]] | गैर-ध्रुवीय है, यह इथेनॉल की तुलना में गैसोलीन के अधिक समान है। ब्यूटेनॉल को बिना किसी संशोधन के गैसोलीन के उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए वाहनों में काम करने के लिए प्रदर्शित किया गया है।
एन-ब्यूटेनॉल की संभावित आक्रामक केले जैसी गंध के कारण उपभोक्ता स्वीकृति सीमित हो सकती है।<ref>{{cite web |url=http://www.dow.com/productsafety/finder/nbut.htm |title=उत्पाद सुरक्षा - एन-ब्यूटेनॉल|website=dow.com |publisher=Dow Chemical Company |access-date=July 9, 2013 |url-status=dead |archive-date=April 2, 2015 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150402160140/http://www.dow.com/productsafety/finder/nbut.htm}}</ref> ऐसे ईंधन का विपणन करने की योजना चल रही है जो 85% इथेनॉल और 15% ब्यूटेनॉल (ई85बी) है, इसलिए उपस्थिता ई85 आंतरिक दहन इंजन 100% नवीकरणीय ईंधन पर चल सकते हैं जो किसी भी [[जीवाश्म ईंधन]] का उपयोग किए बिना बनाया जा सकता है। क्योंकि इसकी लंबी हाइड्रोकार्बन श्रृंखला के कारण यह काफी हद तक [[रासायनिक ध्रुवता]] | गैर-ध्रुवीय है, यह इथेनॉल की तुलना में गैसोलीन के अधिक समान है। ब्यूटेनॉल को बिना किसी संशोधन के गैसोलीन के उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए वाहनों में काम करने के लिए प्रदर्शित किया गया है।


====वाहनों में ब्यूटेनॉल====
====वाहनों में ब्यूटेनॉल====
वर्तमान में किसी भी उत्पादन वाहन को 100% ब्यूटेनॉल के उपयोग के लिए निर्माता द्वारा अनुमोदित नहीं किया गया है। 2009 की शुरुआत तक, संयुक्त राज्य अमेरिका में केवल कुछ वाहनों को E85 ईंधन (यानी 85% इथेनॉल + 15% गैसोलीन) का उपयोग करने की मंजूरी दी गई थी।  चूंकि, ब्राज़ील में सभी वाहन निर्माता (फ़िएट, फ़ोर्ड, VW, GM, टोयोटा, होंडा, प्यूज़ो, सिट्रोएन और अन्य) लचीले-ईंधन वाहन का उत्पादन करते हैं| फ्लेक्स-ईंधन वाहन जो 100% गैसोलीन और या 85% इथेनॉल (ई85) तक इथेनॉल और गैसोलीन के किसी भी मिश्रण पर चल सकते हैं। ये फ्लेक्स ईंधन कारें 2009 में ब्राजील में निजी वाहनों की बिक्री का 90% प्रतिनिधित्व करती हैं। बीपी और ड्यूपॉन्ट, ब्यूटेनॉल ईंधन का उत्पादन और प्रचार करने के लिए एक संयुक्त उद्यम में लगे हुए हैं, दावा करते हैं<ref name="dupont"/>बायोबूटानॉल को यूरोपीय गैसोलीन में 10%v/v और अमेरिकी गैसोलीन में 11.5%v/v तक मिश्रित किया जा सकता है।<ref>{{cite web |url=http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/STAGING/global_assets/downloads/B/Bio_bp_dupont_fact_sheet_jun06.pdf |title=बीपी-ड्यूपॉन्ट जैव ईंधन तथ्य पत्रक|publisher=BP and DuPont |access-date=2013-07-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120229234554/http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/STAGING/global_assets/downloads/B/Bio_bp_dupont_fact_sheet_jun06.pdf |archive-date=2012-02-29 |url-status=dead}}</ref><ref>{{cite web
वर्तमान में किसी भी उत्पादन वाहन को 100% ब्यूटेनॉल के उपयोग के लिए निर्माता द्वारा अनुमोदित नहीं किया गया है। 2009 की शुरुआत तक, संयुक्त राज्य अमेरिका में केवल कुछ वाहनों को E85 ईंधन (अर्थात 85% इथेनॉल + 15% गैसोलीन) का उपयोग करने की मंजूरी दी गई थी।  चूंकि, ब्राज़ील में सभी वाहन निर्माता (फ़िएट, फ़ोर्ड, VW, GM, टोयोटा, होंडा, प्यूज़ो, सिट्रोएन और अन्य) लचीले-ईंधन वाहन का उत्पादन करते हैं| फ्लेक्स-ईंधन वाहन जो 100% गैसोलीन और या 85% इथेनॉल (ई85) तक इथेनॉल और गैसोलीन के किसी भी मिश्रण पर चल सकते हैं। ये फ्लेक्स ईंधन कारें 2009 में ब्राजील में निजी वाहनों की बिक्री का 90% प्रतिनिधित्व करती हैं। बीपी और ड्यूपॉन्ट, ब्यूटेनॉल ईंधन का उत्पादन और प्रचार करने के लिए एक संयुक्त उद्यम में लगे हुए हैं, दावा करते हैं<ref name="dupont"/>बायोब्यूटेनॉल को यूरोपीय गैसोलीन में 10%v/v और अमेरिकी गैसोलीन में 11.5%v/v तक मिश्रित किया जा सकता है।<ref>{{cite web |url=http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/STAGING/global_assets/downloads/B/Bio_bp_dupont_fact_sheet_jun06.pdf |title=बीपी-ड्यूपॉन्ट जैव ईंधन तथ्य पत्रक|publisher=BP and DuPont |access-date=2013-07-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120229234554/http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/STAGING/global_assets/downloads/B/Bio_bp_dupont_fact_sheet_jun06.pdf |archive-date=2012-02-29 |url-status=dead}}</ref><ref>{{cite web
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  | title= Boosting Biomass-to...Butanol?
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Revision as of 09:21, 10 August 2023

This article is about बायोमास से प्राप्त ब्यूटेनॉल का उपयोग प्लेटफार्म रसायन और ईंधन के रूप में किया जाता है. For अन्य अल्कोहल का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है, see एल्कोहल ईंधन.

ब्यूटेनॉल का उपयोग आंतरिक दहन इंजन में ईंधन के रूप में किया जा सकता है। यह इथेनॉल की तुलना में गैसोलीन के अधिक समान है। सी4-हाइड्रोकार्बन, ब्यूटेनॉल जैव-व्युत्पन्न ईंधन है और इस प्रकार बिना किसी संशोधन के गैसोलीन के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए वाहनों में काम करता है।[1] आइसोबुटानोल एन-ब्यूटेनॉल और आइसोबुटानॉल दोनों का संभावित ईंधन के रूप में अध्ययन किया गया है। दोनों का उत्पादन बायोमास (बायोबुटानॉल के रूप में)[2][3][4]) और साथ ही जीवाश्म ईंधन (पेट्रोब्यूटेनॉल के रूप में) से किया जा सकता है।[5]) रासायनिक गुण आइसोमर (एन-ब्यूटेनॉल या आइसोबुटानॉल) पर निर्भर करते हैं। इसकी उत्पादन विधि पर निर्भर नहीं करते है।

चूंकि अनेक स्थितियों में जटिल, ब्यूटेनॉल ईंधन संभवतः ही कभी आर्थिक रूप से प्रतिस्पर्धी होता है।

आनुवंशिक रूप से संशोधित जीव

ब्यूटेनॉल की उच्च उपज प्राप्त करने में मेटाबॉलिक इंजीनियरिंग और जेनेटिक इंजीनियरिंग का उपयोग करके मेटाबोलिक नेटवर्क में परिवर्तन सम्मिलित है।[6][7] जबकि यह महत्वपूर्ण प्रगति हुई है, ब्यूटेनॉल के उत्पादन के लिए किण्वन (जैव रसायन) मार्ग अप्रभावी बने हुए हैं। टिटर और उपज कम है और पृथक्करण बहुत मूल्यवान है। इस प्रकार ब्यूटेनॉल का माइक्रोबियल उत्पादन पेट्रोलियम-व्युत्पन्न ब्यूटेनॉल के सापेक्ष व्यय-प्रतिस्पर्धी नहीं है।[8]

चूंकि व्यावसायिक रूप से अप्रमाणित, इलेक्ट्रोकेमिकल और माइक्रोबियल उत्पादन विधियों का संयोजन स्थायी ऊर्जा से ब्यूटेनॉल का उत्पादन करने का उपाय प्रदान कर सकता है।[9]


इशरीकिया कोली

एस्चेरिचिया कोली या ई. कोली, एक ग्राम ऋणात्मक , बेसिलस छड़ के आकार काजीवाणु है। ई. कोलाई वह सूक्ष्मजीव है, जिसके आइसोबुटानॉल के व्यावसायिक उत्पादन की ओर बढ़ने की सबसे अधिक संभावना है।[10] अपने इंजीनियर्ड रूप में, ई. कोलाई किसी भी सूक्ष्मजीव की तुलना में आइसोबुटानॉल की उच्चतम उपज उत्पन्न करता है।[citation needed] ई. कोली के चयापचय में सुधार के लिए मेटाबोलिक नेटवर्क मेटाबोलिक नेटवर्क सिमुलेशन जैसी विधियों का उपयोग किया गया है, जिससे बड़ी मात्रा में आइसोबुटानॉल का उत्पादन किया जा सके।[11] ई. कोलाई अनेक कारणों से आदर्श आइसोबुटानॉल जैव-संश्लेषक है:

  • ई. कोलाई ऐसा जीव है, जिसके लिए आनुवंशिक परिवर्तन के अनेक उपकरण उपस्थित हैं और यह ऐसा जीव है, जिसके लिए वैज्ञानिक साहित्य का व्यापक भंडार उपस्थित है।[10] ज्ञान का यह खजाना वैज्ञानिकों द्वारा ई. कोलाई को सरलता से संशोधित करने की अनुमति देता है।
  • ई. कोलाई में आइसोबुटानॉल के संश्लेषण में लिग्नोसेल्यूलोज (कृषि से बचा हुआ अपशिष्ट पौधा पदार्थ) का उपयोग करने की क्षमता है। लिग्नो सेलूलोज़ का उपयोग ई. कोलाई को मानव उपभोग के लिए पादप पदार्थ का उपयोग करने से रोकता है और किसी भी खाद्य-ईंधन मूल्य संबंध को रोकता है। जो ई. कोलाई द्वारा आइसोबुटानॉल के जैवसंश्लेषण से होता है।[10]
  • आनुवंशिक संशोधन का उपयोग लिग्नोसेल्यूलोज के क्षेत्र को व्यापक बनाने के लिए किया गया है। जिसका उपयोग ई. कोलाई द्वारा किया जा सकता है। इसने ई. कोली को उपयोगी और विविध आइसोबुटानॉल जैव-संश्लेषक बना दिया है।[12]

ई. कोलाई का प्राथमिक दोष यह है कि बड़े होने पर यह अक्तेरिओफगेस के प्रति संवेदनशील होता है। यह संवेदनशीलता संभावित रूप से सम्पूर्ण बायोरिएक्टर को संवृत कर सकती है।[10] इसके अतिरिक्त, ई. कोली में आइसोबुटानॉल के लिए मूल प्रतिक्रिया मार्ग कोशिका में आइसोबुटानॉल की सीमित सांद्रता पर अच्छी प्रकार से कार्य करता है। उच्च सांद्रता में ई. कोलाई की संवेदनशीलता को कम करने के लिए, संश्लेषण में सम्मिलित एंजाइमो के उत्परिवर्तकों को यादृच्छिक उत्परिवर्तन द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है। संयोग से कुछ उत्परिवर्ती आइसोबुटानॉल के प्रति अधिक प्रभावी सिद्ध हो सकते हैं, जो संश्लेषण की समग्र उपज को बढ़ाएगा।[13]


क्लोस्ट्रिडिया

एन-ब्यूटेनॉल का उत्पादन ए.बी.ई. द्वारा बायोमास के किण्वन (जैव रसायन) द्वारा किया जा सकता है। क्लोस्ट्रीडियम एसिटोब्यूटाइलिकम, क्लॉस्ट्रिडियम बेजरिनकी का उपयोग करके प्रक्रिया करें। सी. एसिटोब्यूटाइलिकम का उपयोग एक बार स्टार्च से एसीटोन के उत्पादन के लिए किया जाता था। ब्यूटेनॉल किण्वन का उप-उत्पाद था (ब्यूटेनॉल से दोगुना उत्पादन किया गया था)। बायोब्यूटेनॉल के लिए फीडस्टॉक इथेनॉल के लिए समान हैं: ऊर्जा फसले जैसे चुकंदर, गन्ना, मक्का अनाज, गेहूं और कसावा, संभावित गैर-खाद्य ऊर्जा फसलें जैसे स्विचग्रास और यहां तक ​​कि उत्तरी अमेरिका में पार्थेनियम सिल्वर साथ ही कृषि उपोत्पाद जैसे खोई, पुआल और मक्के के डंठल (वनस्पति विज्ञान) आदि इनमे सम्मिलित है।[14] ड्यूपॉन्ट के अनुसार उपस्थित बायोएथेनॉल संयंत्रों को व्यय प्रभावी प्रकार से बायोब्यूटेनॉल उत्पादन के लिए फिर से तैयार किया जा सकता है।[15] इसके अतिरिक्त बायोमास और कृषि उपोत्पादों से ब्यूटेनॉल का उत्पादन इथेनॉल या मेथनॉल उत्पादन की तुलना में अधिक कुशल हो सकता है (अर्थात प्रति यूनिट सौर ऊर्जा व्यय के लिए यूनिट इंजन मोटिव पावर)।[16]

क्लोस्ट्रीडियम का प्रकार ऑक्सीजन की उपस्थिति में भी लगभग किसी भी प्रकार के सेल्यूलोज को ब्यूटेनॉल में परिवर्तित कर सकता है।[17]

क्लोस्ट्रीडियम सेलुलोलिटिकम का स्ट्रेन, प्राचीन सेल्युलोज-डिग्रेडिंग सूक्ष्म जीव, सेल्युलोज से सीधे आइसोबुटानॉल प्रदान करता है।[18]

क्लोस्ट्रीडियम क्लुयवेरी में उपस्थित चयापचय मार्गों का उपयोग करके ब्यूटायरेट (ब्यूटेनॉल ईंधन का अग्रदूत) का उत्पादन करने के लिए सक्सिनेट और इथेनॉल के संयोजन को किण्वित किया जा सकता है। सक्सिनेट टीसीए चक्र का मध्यवर्ती है, जो ग्लूकोज का चयापचय करता है। क्लोस्ट्रीडियम एसिटोब्यूटाइलिकम और क्लोस्ट्रीडियम सैकरोब्यूटाइलिकम जैसे अवायवीय जीव बैक्टीरिया में भी ये मार्ग होते हैं। सक्सिनेट को पहले सक्रिय किया जाता है और फिर 4-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट देने के लिए दो-चरणीय प्रतिक्रिया द्वारा कम किया जाता है, जिसे बाद में क्रोटोनील-सीओए चयापचय किया गया| क्रोटोनील-कोएंजाइम ए (सीओए) में चयापचय किया जाता है। फिर क्रोटोनील-सीओए को ब्यूटायरेट में बदल दिया जाता है। क्लोस्ट्रीडियम से इन ब्यूटेनॉल उत्पादन मार्गों से संबंधित जीन को ई. कोली में क्लोन किया गया था।[19]


साइनोबैक्टीरीया

सायनोबैक्टीरिया प्रकाश संश्लेषक जीवाणुओं का एक समूह है।[20] जब आनुवंशिक रूप से आइसोबुटानॉल और इसके अनुरूप एल्डीहाइड का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया जाता है तो वे आइसोबुटानॉल जैवसंश्लेषण के लिए उपयुक्त होते हैं।[21] सायनोबैक्टीरिया की आइसोबुटानॉल उत्पादक प्रजातियां जैव ईंधन सिंथेसाइज़र के रूप में अनेक लाभ प्रदान करती हैं:

  • सायनोबैक्टीरिया पौधों की तुलना में तेजी से बढ़ते हैं[22] और पौधों की तुलना में सूर्य के प्रकाश को अधिक कुशलता से अवशोषित करते हैं।[23] इसका मतलब यह है कि उन्हें अन्य जैव ईंधन बायोसिंथेसाइज़र के लिए उपयोग किए जाने वाले पौधे पदार्थ की तुलना में तेज़ दर से पुनःपूर्ति की जा सकती है।
  • सायनोबैक्टीरिया को गैर-कृषि योग्य भूमि (खेती के लिए उपयोग न की जाने वाली भूमि) पर उगाया जा सकता है।[22]यह भोजन बनाम ईंधन को रोकता है।[22]* सायनोबैक्टीरिया की वृद्धि के लिए आवश्यक पूरक कार्बन डाइऑक्साइड|CO हैं2, जल|एच2ओह, और सूरज की रोशनी.[23]इससे दो लाभ मिलते हैं:
    • क्योंकि सीओ2 वायुमंडल से प्राप्त होता है, सायनोबैक्टीरिया को आइसोबुटानॉल को संश्लेषित करने के लिए पौधे के पदार्थ की आवश्यकता नहीं होती है (अन्य जीवों में जो आइसोबुटानॉल को संश्लेषित करते हैं, पौधे का पदार्थ आइसोबुटानॉल को कृत्रिम रूप से इकट्ठा करने के लिए आवश्यक कार्बन का स्रोत है)।[23]चूँकि आइसोबुटानॉल उत्पादन की इस विधि द्वारा पादप पदार्थ का उपयोग नहीं किया जाता है, इसलिए खाद्य स्रोतों से पादप पदार्थ प्राप्त करने और खाद्य-ईंधन मूल्य संबंध बनाने की आवश्यकता से बचा जाता है।[22]** क्योंकि सीओ2 साइनोबैक्टीरिया द्वारा वायुमंडल से अवशोषित किया जाता है, जैविक उपचार की संभावना (साइनोबैक्टीरिया के रूप में अतिरिक्त CO को हटाकर)2 वायुमंडल से) उपस्थित है।[23]

सायनोबैक्टीरिया की प्राथमिक कमियाँ हैं:

  • बड़े होने पर वे पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रति संवेदनशील होते हैं। साइनोबैक्टीरिया अनुचित तरंग दैर्ध्य और तीव्रता, CO की सूर्य की रोशनी से बहुत पीड़ित होते हैं2 अनुचित एकाग्रता, या एच2अनुचित लवणता के बावजूद, खारे पानी और समुद्री जल में साइनोबैक्टीरिया की प्रचुर मात्रा पनपने में सक्षम है। इन कारकों को आम तौर पर नियंत्रित करना कठिन होता है, और आइसोबुटानोल के साइनोबैक्टीरियल उत्पादन में एक बड़ी बाधा उत्पन्न करते हैं।[24]
  • सायनोबैक्टीरिया बायोरिएक्टर को संचालित करने के लिए उच्च ऊर्जा की आवश्यकता होती है। संस्कृतियों को निरंतर मिश्रण की आवश्यकता होती है, और जैवसंश्लेषक उत्पादों की कटाई ऊर्जा-गहन है। इससे सायनोबैक्टीरिया के माध्यम से आइसोबुटानॉल उत्पादन की दक्षता कम हो जाती है।[24]

साइनोबैक्टीरिया को उनके ब्यूटेनॉल उत्पादन को बढ़ाने के लिए फिर से इंजीनियर किया जा सकता है, जो पाथवे इंजीनियरिंग में एक डिजाइन सिद्धांत के रूप में एटीपी और कॉफ़ेक्टर ड्राइविंग बलों के महत्व को दर्शाता है। अनेक जीवों में एसिटाइल कोआ पर निर्भर मार्ग का उपयोग करके ब्यूटेनॉल का उत्पादन करने की क्षमता होती है। इस मार्ग के साथ मुख्य समस्या पहली प्रतिक्रिया है जिसमें दो एसिटाइल-सीओए अणुओं का एसिटोएसिटाइल-सीओए में संघनन सम्मिलित है। यह प्रतिक्रिया इससे जुड़ी सकारात्मक गिब्स मुक्त ऊर्जा (डीजी = 6.8 किलो कैलोरी/मोल) के कारण थर्मोडायनामिक रूप से प्रतिकूल है।[25][26]


बेसिलस सुबटिलिस

बैसिलस सबटिलिस एक ग्राम पॉजिटिव रॉड के आकार का बैक्टीरिया है। बैसिलस सबटिलिस ई. कोलाई के समान अनेक फायदे और नुकसान प्रदान करता है, लेकिन इसका कम प्रमुखता से उपयोग किया जाता है और यह ई. कोली जितनी बड़ी मात्रा में आइसोबुटानॉल का उत्पादन नहीं करता है।[10]ई. कोली के समान, बी. सबटिलिस लिग्नोसेल्युलोज से आइसोबुटानॉल का उत्पादन करने में सक्षम है, और सामान्य आनुवंशिक तकनीकों द्वारा सरलता से इसमें परिवर्तन किया जा सकता है।[10]प्राथमिक मोड विश्लेषण का उपयोग बी. सबटिलिस द्वारा उपयोग किए जाने वाले आइसोबुटानॉल-संश्लेषण