丁醇是一種易燃液體,用作燃料和工業溶劑。與汽油一樣,丁醇也是一種碳氫化合物,也就是說它由氫、氧和碳等化學元素組成。大多數內燃機燃燒丁醇時不會出現問題,尤其是更現代的發動機。這一事實促使人們研究將丁醇用作燃料添...
丁醇是一種易燃液體,用作燃料和工業溶劑。與汽油一樣,丁醇也是一種碳氫化合物,也就是說它由氫、氧和碳等化學元素組成。大多數內燃機燃燒丁醇時不會出現問題,尤其是更現代的發動機。這一事實促使人們研究將丁醇用作燃料添加劑和替代燃料。
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拿著燒杯的科學家對丁醇作為替代燃料的興趣很大程度上源于它比乙醇具有某些顯著的優勢。例如,使用這種碳氫化合物的發動機比使用乙醇的發動機在低溫下起動要容易得多。這是因為一種叫做汽化熱的化學性質。燃料在發動機中燃燒之前必須先汽化,丁醇在低溫下比乙醇更容易蒸發。它的蒸發量也比汽油和乙醇小得多,燃燒時比乙醇釋放的能量多。由于丁醇在分子水平上的結構方式,丁醇被認為是一種酒精。實際上,這意味著,除其他外,它能溶于水,并且有一定的毒性,特別是在煙霧未被適當控制或不通風的情況下。它還以幾種稍微不同的形式存在,稱為同分異構體。這些不同的化學結構都有相同的化學式和組分,但有一些不同的性質。其中一種異構體,即叔丁醇,在室溫下實際上是一種固體,因此不能單獨用作燃料。燃料用丁醇的生產傳統上是通過發酵生物量來完成的,例如藻類、玉米和其他含有纖維素的植物材料,而這些材料不能被用來做食物,否則會被浪費掉發酵過程主要由一種名為
乙酰丁酸梭菌的細菌促進。奇怪的是,這些細菌與引起肉毒桿菌中毒的細菌有著非常密切的關系。其他微生物也能發酵這些物質,對這些類型的生產技術的研究正在進行中。最近,大多數丁醇都是從化石燃料中工業化生產的。鑒于丁醇相對于其他燃料的優勢,許多人想知道為什么它沒有得到更廣泛的應用。主要原因是,在許多情況下,生產和投放市場的成本比汽油的成本高很多。而且,雖然它的能量含量比乙醇高,但生產它需要的原材料也要多很多。一些新的發展,然而,通過發酵可以顯著提高丁醇的產量。