Batteri nell'esercito
I primi tentativi di sostituire il carburante JP-10 ad alta energia, che, in particolare, viene utilizzato nei Tomahawk americani, sono stati effettuati cinque anni fa presso il Georgia Institute of Technology e il Joint Bioenergy Institute. In effetti, è stato il lavoro di laurea di Stephen Sarria sotto la supervisione della professoressa associata Pamela Peralta-Yahya. JP-10 ha attirato l'attenzione degli scienziati per il suo costo elevato: ora è un carburante di alto livello al prezzo di $ 27 per 3,75 litri. Questo prezzo è giustificato dall'elevata densità energetica del combustibile dovuta, come dicono i chimici, agli "idrocarburi con sistemi ciclici tesi". Il carburante appartiene alla classe d'élite HEDF (Combustibili ad alta densità di energia) o carburante ad alta energia specifica, attualmente disponibile solo per i consumatori militari a un costo. La combustione di JP-10 nei motori consente di ottenere il 20-30% in più di energia rispetto all'utilizzo della normale 98a benzina. Dettagli chimici a parte, uno dei "chip" di tale combustibile sono le molecole di pinene, che, come si è scoperto, sono prodotte dalle conifere. Inoltre, il pinen odora ancora di aghi di pino - senza di esso, un vero albero di Natale si trasformerebbe in un abile falso.
Per soddisfare l'esercito americano con pinen artificiali come componente del missile JP-10, non basterebbero tutte le foreste del Nord America. Il solo Tomahawk viene caricato con circa 460 chilogrammi di carburante. Pertanto, gli sviluppatori hanno deciso di utilizzare i servizi dei batteri. Per fare ciò, nel microrganismo (Escherichia coli intestinale classico) coli è stato introdotto un gene responsabile della sintesi del pinene dal glucosio ordinario. Non restava che raccogliere il "raccolto" sotto forma di prodotti del metabolismo batterico (resa circa 36 mg/l), processare cataliticamente e riempire i serbatoi del Tomahawk. Pamela Peralta-Yahya ha riassunto i risultati dello studio:
"Abbiamo realizzato un precursore sostenibile del carburante ad alta densità energetica che assomiglia a quello che viene attualmente prodotto dal petrolio e può essere utilizzato nei motori a reazione esistenti".
Tuttavia, questa tecnologia non ha ancora trovato attuazione pratica, in gran parte a causa della bassa produttività dei batteri modificati.
Il problema stesso della disponibilità di JP-10 è importante non solo negli affari militari. Se fosse possibile ottenere un analogo economico di un carburante così ad alta energia, allora potrebbe essere versato nei serbatoi delle navi civili. E questo ridurrebbe seriamente il volume di carburante trasportato a bordo o l'autonomia di volo con tutti i bonus economici che ne conseguono. In media, i supercarburanti militari sono l'11% più efficienti del miglior cherosene per aviazione utilizzato nel trasporto civile. Anche il Pentagono non è contrario a sostituire il JP-8 con un analogo sintetico ed economico del JP-10, ad esempio lo strategico B-52. Gli americani hanno già provato a creare composizioni di carburante modificate. Syntroleum Corporation quindici anni fa ha creato una miscela di carburante JP-8 e carburante FT, sintetizzato dal carbone, che è stato persino testato sul bombardiere B-52. Poco dopo, questo è stato testato anche sui Super Hornet F18A. Questo era nell'era dei prezzi elevati per le risorse petrolifere e la produzione di combustibile liquido dal carbone era in qualche modo giustificata. Nel tempo, l'olio di scisto è apparso negli Stati Uniti, il costo dell'"oro nero" è crollato e gli esperimenti con le composizioni di combustibili si sono fermati per qualche tempo. Tutto ciò dimostra ancora una volta che nessun problema ambientale è la causa della prossima "rivoluzione sintetica" nell'aviazione militare e nella missilistica degli Stati Uniti - tutto si spiega con un'economia banale.
I Tomahawk richiedono biocarburante
Ci sono ora circa 4mila missili tattici Tomahawk negli Stati Uniti. Questo è un numero abbastanza grande per iniziare a sviluppare un analogo sintetico del JP-10. Inoltre, il Dalian Institute of Chemical Physics (Cina) lo scorso anno ha ottenuto risultati sui supercombustibili artificiali da biomasse lignocellulosiche. Questa è tutt'altro che la materia prima più rara per i biocarburanti: il bioetanolo è stato prodotto da molto tempo nel mondo. I cinesi hanno sviluppato un processo basato sull'uso dell'alcol furfurilico, che consente di ottenere analoghi abbastanza economici di JP-10. Secondo i dati, ora una tonnellata di tale carburante costa circa 7 mila dollari e, secondo le tecnologie cinesi, il prezzo dovrebbe essere ridotto a 5, 6 mila. Ufficialmente, gli scienziati dichiarano l'uso esclusivamente civile dello sviluppo, ma, naturalmente, aerei militari e missili tattici della Cina diventeranno uno dei consumatori di bio-JP-10.
I ricercatori Cameron Moore e Andrew Sutton del Los Alamos National Laboratory negli Stati Uniti nell'aprile di quest'anno hanno brevettato un metodo leggermente diverso per produrre biocarburanti. Dal 2017 partner del progetto è Gevo, che spera di aggiungere sviluppi al settore civile. Come sapete, il mais è stato tradizionalmente il raccolto principale negli Stati Uniti. Ogni anno con questa pianta vengono seminati più di 20 milioni di ettari di terreno. Il mais per gli americani non è solo cibo in scatola al supermercato e mangime per animali, ma anche bioetanolo, che viene utilizzato per diluire fino al 50% della benzina nelle stazioni di servizio. Moore e Sutton, che lavorano per il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, hanno creato un ciclo di produzione JP-10 dai rifiuti di mais. Inoltre, in primo luogo, dal mais si ottiene il bioetanolo e solo in seguito viene sintetizzato il supercarburante dalla crusca rimanente con una resa del prodotto finito fino al 65%. Ciò riduce significativamente il costo del nuovo biocarburante e fa anche a meno di reagenti e rifiuti altamente pericolosi.
Secondo le prime stime, il costo totale del combustibile di mais per i Tomahawk diminuirà del 50%, il che potrebbe davvero rivoluzionare l'industria del carburante. Ci sono altri calcoli più ottimistici: un gallone di bio-JP-10 costerà circa 11 dollari invece dei 27 di oggi. I vettori civili sperano che quando i militari elaboreranno le tecnologie per la produzione di supercarburanti, anche i distributori di carburante negli aeroporti saranno riempiti con nuovi cherosene energetico. Questo sarà molto utile in un mondo post-pandemia, quando le persone avranno paura dei viaggi a lunga distanza: i prezzi bassi dei biglietti possono aiutare in questo caso. Esistono informazioni sull'uso di prova delle composizioni di carburante basate sul nuovo JP-10 sulle rotte aeree dagli Stati Uniti all'Australia. Anche l'ampliamento delle aree a mais negli Stati Uniti sarà uno degli stimoli per lo sviluppo dell'economia. Gli americani sperano che con l'introduzione del ciclo chimico Sutton-Moore nella produzione di massa, appaiano molti nuovi posti di lavoro in agricoltura. Tenendo conto dell'utilizzo degli scarti di produzione del bioetanolo come materia prima, si espanderà anche il personale delle aziende produttrici di questo combustibile. Tutto intorno ci sono vantaggi. La cosa più importante, ovviamente, a Los Alamos è considerata la riduzione della dipendenza dello stato dalle forniture esterne di prodotti petroliferi. E, naturalmente, tutta questa storia chimico-tecnologica piace molto agli attivisti di Greenpeace, anche se non l'hanno ancora ammesso.
Tra gli ovvi aspetti positivi dell'emergere della nuova tecnologia bio-JP-10, ci sono molti svantaggi. In primo luogo, la riduzione naturale del costo dell'uso in combattimento dei missili tattici da parte del Pentagono diventerà un altro fattore scatenante dell'aggressione americana. In secondo luogo, non appena gli imprenditori riterranno che il ciclo Sutton-Moore è effettivamente redditizio dal punto di vista economico, gran parte della superficie agricola sarà coltivata a mais. Questa coltura industriale può parzialmente spiazzare il resto: grano, soia, ecc. Con una domanda costante, i vincoli di offerta aumenteranno il costo dei prodotti e ridurranno la loro disponibilità per le persone. A proposito, questo è già stato osservato in un certo numero di paesi che utilizzano attivamente fonti di energia rinnovabile come l'olio biosolare e il bioetanolo. E infine, in terzo luogo, per aumentare la resa del mais, chiaramente non sarà sufficiente ampliare semplicemente le aree e le sementi geneticamente modificate della famosa "Monsanta". Verrà il momento dell'intemperanza con i fertilizzanti chimici, e qui il famigerato "Greenspace" avrà molte domande.
