“Propylene glycol has been used in

“Propylene glycol has been used in a broad range of consumer products for decades, from foodstuffs to antifreezes,” says AlanZacher, a chemical engineer at the Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) in Richland, Wash. “As a compound derived from petroleum products, it’s so widely used that more than 900,000 metric tons of petroleum resources are consumed in its worldwide production each year.”

In the mid 1990s, Zacher was part of a PNNL team exploring ways to produce propylene glycol (PG) from a renewable biomass source — the simple corn sugar sorbitol — in an intensive research partnership with several private organizations. Sorbitol is one of a number of plant-based sugars — compounds like glucose, xylose and glycerol (also known as glycerin) — that were candidates for developing PG compounds.

If a substance found in both foods and antifreeze sounds off-putting, whether from petroleum or bioalternatives, be assured that there are two types of propylene glycol — PG-I, the industrial grade, and USP, a grade tailored for human use and in line with U.S. Food and Drug Administration standards. USP stands for U.S. Pharmacopoeia, a compendium of government standards.
“As a consequence of this work,” Zacher notes, “our industrial partner, Archer Daniels Midland [ADM], opened a new plant in Decatur, Ill., last year to produce PG-I and USP PG from a byproduct of biodiesel fuel, a renewable product itself.

“This is important,” he says. “Biobased PG has the potential to play a big role in reducing our level of oil consumption.”
Advancing Energy Capacity, Lowering Greenhouse Emissions, Corn
One of 10 U.S. Department of Energy National Laboratories, PNNL engages in research and development for the Departments of Energy and Homeland Security, the National Nuclear Security Administration and other government and private organizations. Its mission includes the pursuit of new technologies for increasing American energy capacity, lowering dependence on imported oil and reducing the environmental impact of energy use.

“The PG project grew out of discussions with NCGA, the National Corn Growers Association,” notes Eric C. Lund, Ph.D., technology commercialization manager at PNNL. “They were interested in looking for new commercial outlets for corn. Since they don’t have their own research capabilities, they approached us.

“PNNL has long-standing research programs directed toward producing chemicals from renewable sources,” he says. “We were intrigued by the possibilities, so we entered into a partnership with them.” Subsequently, ADM joined the project.

He adds: “This has been a textbook example of the advantages of well-designed public/private partnerships for public benefit.”

Seeking a Catalyst
Notes organic chemist Paul Bloom, Ph.D., business director of industrial chemicals at ADM, “The concept itself of creating propylene glycol from renewable sources is not that new. Scientists at the University of Wisconsin demonstrated its feasibility as early as the 1930s, but they couldn’t produce it in a way that was economical for commercial production.” ADM’s Evolution Chemicals Division has been looking for ways to produce biobased PG for at least 20 years, he adds, but the catalysts — the agents for producing it economically and up to quality standards — had never been identified.

That was the challenge facing Zacher and his colleagues at PNNL — research chemist John Frye, Jr., and project manager Todd Werpy, Ph.D. In addition to NCGA support, funding for this phase was provided through grants from the U.S. Department of Energy Office of Biomass Programs.

“John is some kind of creative genius,” Zacher says. “You give him a problem, and he gets really quiet for a long while. Then he gets this look in his eyes and starts weaving a compelling story with a direction and catalysts we should pursue. Then we’d go from there. The two-fold breakthrough was finding catalysts for taking both sorbitol and glycerol to propylene glycol.”

The central issue is getting a catalyst to cut only the right places in molecules that make up simple sugar variations like sucrose, sorbitol, dextrose and glycerol. They’re all fairly similar — in Zacher’s description: “Carbon atoms in a row, with an oxygen hanging off of most of them.”
Selective Simple Chemistry
“Converting glycerol into PG is simple chemistry,” Zacher says. “You snip off only a single OH group. But you have to do it selectively to make the process efficient and economical. The trick is finding the right catalyst — a finely tuned pair of chemical scissors to cut only the right bonds. The result is propylene glycol, water and a few byproducts.”

The right catalyst is essential because other catalysts and processes can make PG, but not cheaply enough to make commercial production feasible. The conversion process also produces a few byproducts, such as ethylene glycol, so the next step is to filter out those compounds to create pure PG.

“The PNNL team came up with a novel set of catalysts that enormously improved the capabilities to do this,” Bloom says. “That was the key. From there, we used their findings to scale up a technology for commercial production.”
The Biodiesel Factor
Preceding the development of biobased PG was the broad effort in the 1990s to replace petroleum products with fuels from renewable sources, such as ethanol as a supplement for gasoline. A prime target was a biobasedreplacement for diesel fuel. Because diesel yields better mileage than comparable gasoline engines, it has long been popular for long-distance transportation — more than 90 percent of freight is shipped in diesel-powered trucks, trains and boats.

Its popularity presented an opening for development of biodiesel alternatives produced from soy and other oily plant and animal sources. According to the National Biodiesel Board, an industry trade group, some 112 million gallons of biodiesel were sold in the United States in 2005; with some 150 biodiesel plants in operation in 2011, the figure was 1.1 billion gallons.

And, biodiesel production has a byproduct — the sweet, colorless, syrup-like liquid called glycerol.

“The early 2000s led to a ‘glut’ of glycerol research,” Zacher notes. “People thought biodiesel would saturate the glycerol market. A ‘free’ feedstock makes every idea look economical, but it turned out that glycerol was never going to be free. Only economically sensible ideas would prevail.”
Flexible Feedstocks
The PNNL/ADM team did better. PNNL’s initial focus was a catalyst that would make PG from sorbitol, but it turned out it could make PG out of glycerol as well. ADM joined the project, both in research and funding, with an immediate goal of developing a formula that would enable commercialization. They ended up working on the glycerol byproduct from biodiesel.

“The ADM team participated in additional collaborative work to improve the technology,” Lund notes, “and once they felt it would be commercially deployable, we entered into a licensing agreement with the company in 2006 granting them rights to manufacture propylene glycol.”

Adds Bloom: “We went with glycerol as our initial starting point but we approached the research targeting a number of potential sources, including corn sugars. Our goal for the long-term is to be able to work with flexiblefeedstocks — not just glycerol but also multiple carbohydrates including sucrose, dextrose, carbohydrates, corn stover and other cellulosic feedstocks.”
Measurable Contributions
ADM’s new Decatur facility opened in phases. The plant began production of glycerol in 2009, limited production of industrial-grade PG in 2010, continuous PG-I production in March 2011 and USP production in November 2011. The new plant has an annual production capacity of 100,000 metric tons.

“This product and process follows the principles of green chemistry,” Bloom says. “It not only reduces the demand for petroleum feedstocks, our independently reviewed Lifecycle Analysis indicates that it has a 61 percent greenhouse gas reduction compared to petroleum-based PG.” He notes that ADM propylene glycol meets American Society for Testing and Materials standards for 100 percent biobased renewable carbon content and meets the standards for the U.S.D.A. BioPreferred program.

“To our knowledge,” he says, “this is the first facility in the world manufacturing biobased propylene glycol that meets industry specifications for USP.”

In March 2012, Zacher was named PNNL’s Inventor of the Year for 2011, a recognition of his contributions, including more than 20 U.S. patents, plus another 20 overseas. All but one have been for renewable products and solvents. Zacher, Frye and Werpy have also all been named Battelle Distinguished Inventors, a recognition awarded by Battelle, the organization that manages PNNL for the Department of Energy.

“My approach is a love of problem-solving, overcoming challenges,” Zacher says. “As a scientist and engineer, I start from other people’s ideas, great ideas and figure out how to make them work.

“And,” he adds, “I’ve always wanted to be able to drive by a plant and say, ‘That’s something I’ve had a part in.’”
– Ralph Fuller
For more information about how PG is being used in consumer products visit the ADM website.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

"โพรพิลีน glycol ใช้ในสินค้าอุปโภคบริโภคที่หลากหลายสำหรับทศวรรษ จากของกินจะ antifreezes กล่าวว่า AlanZacher วิศวกรเคมีที่แปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือชาติปฏิบัติ (PNNL) ใน Richland, Wash. " เป็นสารประกอบที่มาจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม มันถูกใช้อย่างกว้างขวางว่า กว่า 900000 ตันทรัพยากรปิโตรเลียมมีใช้ในการผลิตทั่วโลกแต่ละปี "ในกลางปี 1990, Zacher เป็นส่วนหนึ่งของทีม PNNL สำรวจวิธีการผลิตโพรพิลีน glycol (PG) จากแหล่งทดแทนชีวมวล — ชนิดน้ำตาลข้าวโพดอย่าง — การร่วมวิจัยเร่งรัดกับองค์กรเอกชนต่าง ๆ ซอร์บิทอลเป็นหนึ่งในจำนวนพืชใช้น้ำตาลซึ่งสารประกอบเช่นกลูโคส xylose และกลีเซอร (หรือที่เรียกว่ากลีเซอรีน) — ที่มีผู้สมัครสำหรับการพัฒนาสาร PGถ้าเป็นสารที่พบในอาหารและสารเสียง off-putting ว่าจากปิโตรเลียมหรือ bioalternatives มั่นใจได้ว่า มีอยู่สองชนิดของโพรพิลีน glycol — PG-ฉัน เกรดอุตสาหกรรม และ USP เกรดที่เหมาะสำหรับมนุษย์ และ ตามมาตรฐานสหรัฐอเมริกาอาหารและยา USP ยืนสำหรับสหรัฐอเมริกา Pharmacopoeia ย่อมาตรฐานรัฐบาล "เป็นลำดับงานนี้ หมายเหตุ Zacher, " อุตสาหกรรมบริษัท คอร์ปอร์เรแดเนียลอาร์เชอร์ [ADM], เปิดโรงงานใหม่ในดีเคเตอร์ Ill. ปีผลิต PG-ฉันและ PG USP จากจิตสำนึกของไบโอดีเซลเชื้อเพลิง ผลิตภัณฑ์ทดแทนตัวเอง"นี้เป็นสำคัญ เขากล่าวว่า "Biobased PG มีศักยภาพในการเล่นเป็นบทบาทในการลดระดับของปริมาณการใช้น้ำมัน"ความก้าวหน้าการผลิตพลังงาน การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ข้าวโพดหนึ่ง 10 สหรัฐฯ แผนกของพลังงานห้องทดลองระดับชาติ PNNL เกี่ยวในการวิจัยและพัฒนาแผนกพลังงาน และความ ปลอดภัยของโฮมแลนด์ ดูแลความปลอดภัยนิวเคลียร์แห่งชาติอื่น ๆ รัฐบาล และองค์กรเอกชน ภารกิจรวมถึงการแสวงหาเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานอเมริกัน ลดการพึ่งพานำเข้าน้ำมัน และลดผลกระทบสิ่งแวดล้อมของการใช้พลังงาน"โครงการ PG ที่เกิดขึ้นจากการสนทนากับ NCGA สมาคมเกษตรกรแห่งชาติของข้าวโพด หมายเหตุ Eric C. ลุนด์ Ph.D. ผู้จัดการฝ่าย commercialization เทคโนโลยีที่ PNNL นี้ "พวกเขาได้สนใจในการค้นหาร้านค้าใหม่สำหรับข้าวโพด เนื่องจากพวกเขาไม่มีความสามารถในการวิจัยของตนเอง พวกเขาเวลาเรา"PNNL มีโดยตรงต่อการผลิตสารเคมีจากแหล่งทดแทนโปรแกรมวิจัยที่ยาวนาน เขากล่าวว่า "เราได้ประหลาดใจ โดยไป ดังนั้นเราเข้าร่วมกับพวกเขา" ในเวลาต่อมา ADM เข้าร่วมโครงการเขาเพิ่ม: "นี้ได้รับตัวอย่างตำราประโยชน์ของสาธารณะ/ส่วนตัวร่วมมือที่ดีเพื่อประโยชน์สาธารณะ" ไม่มีเศษหมายเหตุนักเคมีอินทรีย์ Paul บลูม Ph.D. ผู้อำนวยการธุรกิจเคมีภัณฑ์อุตสาหกรรมที่ ADM "แนวคิดการสร้างเอทิโพรพิลีนจากแหล่งทดแทนตัวเองไม่ได้ที่ใหม่ นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซินแสดงความความเป็นไปได้ก่อนเป็นสิบ ๆ แต่พวกเขาไม่สามารถผลิตในลักษณะที่ประหยัดสำหรับการผลิตเชิงพาณิชย์" แผนกเคมีภัณฑ์ของ ADM วิวัฒนาการมีการหาวิธีการผลิต biobased PG น้อย 20 ปี เขาเพิ่ม แต่สิ่งที่ส่งเสริมการ — ตัวแทนในการผลิตอย่างประหยัด และ ได้คุณภาพมาตรฐานซึ่งมีระบุไม่ที่มีความท้าทายที่เผชิญ Zacher และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ PNNL — วิจัยนักเคมีจอห์น Frye จูเนียร์ และโครงการจัดการทอดด์ Werpy ปริญญาเอก นอกจากการสนับสนุน NCGA ทุนสำหรับขั้นตอนนี้ให้ผ่านเงินช่วยเหลือจากสหรัฐอเมริกากรมของพลังงานของชีวมวลโปรแกรม OfficeZacher กล่าวว่า "จอห์นเป็นชนิดบางส่วนของอัจฉริยะความคิดสร้างสรรค์," "คุณให้เขามีปัญหา และเขาได้รับจริง ๆ เงียบระยะยาว จากนั้นเขาได้รับลักษณะนี้ในสายตาของเขา และเริ่มทอผ้าเรื่องราวน่าสนใจกับทิศทางและสิ่งที่เราควรดำเนินการส่งเสริม แล้ว เราจะไปจากที่นั่น ความก้าวหน้า 2 พับได้หาสิ่งที่ส่งเสริมการใช้ซอร์บิทอลและกลีเซอร glycol โพรพิลีน"ปัญหากลางจะได้รับเศษตัดเฉพาะสถานเหมาะในโมเลกุลที่ประกอบขึ้นรูปง่ายน้ำตาลซูโครส ซอร์บิทอล ขึ้น และกลีเซอร พวกเขากำลังทั้งหมดค่อนข้างคล้ายกันในคำอธิบายของ Zacher: "คาร์บอนอะตอมในแถว กับออกซิเจนลอยออกจากส่วนใหญ่ของพวกเขา"เคมีใช้ง่ายZacher กล่าวว่า "แปลงกลีเซอรเป็น PG เป็นเคมีเรื่อง "คุณตัดออกเฉพาะเป็น OH กลุ่มเดียวกัน แต่คุณต้องเลือกเพื่อทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพ และประหยัด เคล็ดลับคือหาเศษขวา — คู่ประณีตจากเคมีกรรไกรตัดเฉพาะพันธบัตรเหมาะสม ผลคือ โพรพิลีน glycol น้ำ และสารบางอย่าง"เศษขวาเป็นสำคัญ เพราะสิ่งที่ส่งเสริมและกระบวนการอื่น ๆ สามารถทำ PG แต่เทปไม่เพียงพอสำหรับการผลิตเชิงพาณิชย์เป็นไปได้ กระบวนการแปลงป้ายกี่พลอย เช่นเอทิลีน glycol ดังนั้นขั้นตอนถัดไปคือการ กรองสารเหล่านั้นเพื่อสร้าง PG. บริสุทธิ์บลูมกล่าวว่า "ทีม PNNL มากับนวนิยายชุดของสิ่งที่ส่งเสริมที่ปรับปรุงความสามารถนี้ไป "ที่ได้คีย์ จาก เราใช้ผลการวิจัยของพวกเขาในการปรับเทคโนโลยีในการผลิตเชิงพาณิชย์"ตัวไบโอดีเซลก่อนการพัฒนา biobased PG ได้พยายามออกกำลังกายในปี 1990 จะแทนผลิตภัณฑ์น้ำมันเชื้อเพลิงจากแหล่งทดแทน เช่นเอทานอลเป็นอาหารเสริมสำหรับน้ำมัน เป้าหมายสำคัญคือ biobasedreplacement สำหรับน้ำมันดีเซล เนื่องจากดีเซลทำให้ระยะทางที่ดีกว่าเครื่องยนต์เบนซินเทียบ มันได้ยอดนิยมสำหรับการขนส่งทางไกลซึ่งกว่าร้อยละ 90 ของการขนส่งจัดรถบรรทุกดีเซลขับเคลื่อน รถไฟ และเรือนิยมนำเสนอการเปิดสำหรับการพัฒนาทางเลือกไบโอดีเซลที่ผลิตจากถั่วเหลือง และมันพืช และสัตว์แหล่งอื่น ๆ คณะไบโอดีเซลแห่งชาติ กลุ่มการค้าอุตสาหกรรม 112 ล้านแกลลอนบางของไบโอดีเซลที่ขายในสหรัฐอเมริกาในปี 2005 กับบาง 150 พืชไบโอดีเซลในการดำเนินงานในปี 2011 รูป 1.1 พันล้านแกลลอนและ ผลิตไบโอดีเซลมีพลอย – ของเหลวหวาน ไม่มีสี เหมือนน้ำที่เรียกว่ากลีเซอร"ช่วง 2000s นำไป 'glut' ของกลีเซอรวิจัย หมายเหตุ Zacher "คนที่คิดว่า ไบโอดีเซลจะทำตลาดกลีเซอร ทำให้วัตถุดิบ 'ฟรี' ดูทุกความคิดประหยัด แต่มันเปิดออกที่กลีเซอรก็ไม่เคยไปได้ฟรี เพียง ความคิดอย่างเหมาะสมจะเหนือกว่ากัน"วมวลยืดหยุ่นทีม PNNL/ADM ไม่ได้ดีขึ้น โฟกัสเริ่มต้นของ PNNL ถูกเศษให้ PG จากซอร์บิทอล แต่จะเปิดออกก็สามารถทำให้ PG จากกลีเซอรเช่น ADM เข้าร่วมโครงการ ทั้ง ในการวิจัยและการจัดหาเงินทุน มีเป้าหมายทันทีการพัฒนาสูตรที่จะเปิดใช้งาน commercialization พวกเขาสิ้นสุดขึ้นการทำงานกับจิตสำนึกกลีเซอรจากไบโอดีเซล"ทีม ADM เข้าร่วมในการทำงานร่วมกันเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงเทคโนโลยี หมายเหตุลุนด์ "และเมื่อพวกเขารู้สึกว่า มันจะพยายาม deployable เราใส่เข้าไปในข้อตกลงการอนุญาตให้ใช้สิทธิ์กับบริษัทใน 2006 ให้สิทธิในการผลิตโพรพิลีน glycol"เพิ่มบลูม: "เราไป ด้วยกลีเซอรเป็นจุดเริ่มต้นของเราเริ่มต้น ได้ประดับวิจัยกำหนดเป้าหมายจำนวนแหล่งศักยภาพ รวมถึงข้าวโพดน้ำตาล เป้าหมายของเราในระยะยาวจะสามารถทำงานกับ flexiblefeedstocks คือกลีเซอรไม่เพียงแต่ยังหลายคาร์โบไฮเดรตได้แก่ซูโครส ขึ้น คาร์โบไฮเดรต stover ข้าวโพด และอื่น ๆ วมวล cellulosic "วัดผลงานดีเคเตอร์ของ ADM ใหม่สิ่งอำนวยความสะดวกเปิดในระยะ โรงงานเริ่มผลิตของกลีเซอรใน 2009 จำกัดผลิตของ PG เกรดอุตสาหกรรมใน 2010, PG ต่อเนื่อง-ฉันในเดือน 2011 มีนาคมและ USP ผลิตในเดือน 2011 พฤศจิกายน โรงงานใหม่มีการผลิตประจำปีของ 100000 เมตริกตันบลูมกล่าวว่า "ผลิตภัณฑ์และกระบวนการนี้เป็นไปตามหลักการของเคมีสีเขียว "ไม่เพียงแต่ลดความต้องการใช้ปิโตรเลียมวมวล วิเคราะห์วงจรอิสระสรุปของเราบ่งชี้ว่า มีลดก๊าซเรือนกระจกร้อยละ 61 เมื่อเทียบกับ PG. ใช้น้ำมัน" เขาบันทึกว่า ADM รพิ glycol ตรงกับสังคมอเมริกันสำหรับมาตรฐานวัสดุและการทดสอบ 100 เปอร์เซ็นต์ biobased ทดแทนคาร์บอน และมาตรฐาน U.S.D.A. BioPreferred โปรแกรม "การเพิ่ม เขากล่าวว่า "ซึ่งเป็นสถานที่แรกในโลกที่ผลิต biobased รพิ glycol ที่ตรงตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรมสำหรับ USP"ในเดือน 2012 มีนาคม Zacher คือชื่อของ PNNL นักประดิษฐ์ปี 2554 การรับรู้ของผลงานของเขา รวมถึงสิทธิบัตรสหรัฐฯ มากกว่า 20 บวกอีก 20 ต่างประเทศ แต่ทุกคนได้รับการทดแทนผลิตภัณฑ์หรือสารทำละลาย Zacher, Frye และ Werpy มีทั้งหมดได้ชื่อยัง Battelle แตกต่างนักประดิษฐ์ การรับรางวัล โดย Battelle องค์กรที่จัดการ PNNL กรมพลังงาน Zacher กล่าวว่า "วิธีของฉันเป็นความรักการแก้ปัญหา ความท้าทาย การขจัดหมดสิ้น" "เป็นนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร ฉันเริ่มต้นจากความคิดของคนอื่น ความคิดที่ดี และเข้าใจวิธีการทำงาน"และ เขาเพิ่ม "ฉันได้เสมออยากจะขับ โดยพืชและพูด 'นั่นคือสิ่งที่ฉันเคยเป็นส่วนหนึ่งในการ' "-ลเลอร์ราล์ฟ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการใช้ PG ในสินค้าอุปโภคบริโภคเข้าเยี่ยมชมเว็บไซต์ ADM

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

"ไกลคอลโพรพิลีนถูกนำมาใช้ในความหลากหลายของสินค้าอุปโภคบริโภคมานานหลายทศวรรษจากอาหารเพื่อ antifreezes กล่าวว่า" AlanZacher, วิศวกรเคมีที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ (PNNL) ในริชแลนด์, วอชิงตัน. "เป็นสารที่ได้มาจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ก็นำมาใช้อย่างกว้างขวางว่ามากกว่า 900,000 ตันแหล่งปิโตรเลียมที่มีการบริโภคในการผลิตทั่วโลกในแต่ละปี. " ในช่วงกลางปี ​​1990, Zacher เป็นส่วนหนึ่งของทีมงาน PNNL สำรวจวิธีการในการผลิตคอลโพรพิลีน (PG) จากแหล่งชีวมวลทดแทน - ข้าวโพดน้ำตาลซอร์บิทอง่าย - ความร่วมมือในการวิจัยอย่างเข้มข้นกับองค์กรเอกชนหลายแห่ง ซอร์บิทอเป็นหนึ่งในจำนวนของน้ำตาลจากพืช - สารประกอบเช่นกลูโคสและไซโลสกลีเซอรอล (หรือเรียกว่ากลีเซอรีน) -. ที่เป็นผู้สมัครสำหรับการพัฒนาสาร PG หากสารที่พบได้ทั้งในอาหารและสารป้องกันการแข็งตัวเสียงนอกวางไม่ว่าจะจาก ปิโตรเลียมหรือ bioalternatives, มั่นใจได้ว่ามีสองประเภทของโพรพิลีนไกลคอล - PG-I, เกรดอุตสาหกรรมและ USP, ชั้นประถมศึกษาปีที่เหมาะสำหรับการใช้งานของมนุษย์และสอดคล้องกับสหรัฐอเมริกาอาหารและยามาตรฐาน USP ย่อมาจากสหรัฐตำรับ, บทสรุปของมาตรฐานของรัฐบาล. "ในฐานะที่เป็นผลมาจากการทำงานนี้" บันทึก Zacher "พันธมิตรอุตสาหกรรมของเราอาร์เชอร์แดเนียลส์มิดแลนด์ [ADM] เปิดโรงงานใหม่ใน Decatur รัฐอิลลินอยส์. ปีที่ผ่านมาในการผลิต PG-I และ USP PG จากผลพลอยได้จากเชื้อเพลิงไบโอดีเซล, ผลิตภัณฑ์ทดแทนตัวเอง. "นี้เป็นสิ่งสำคัญ" เขากล่าว "Biobased PG มีศักยภาพที่จะมีบทบาทสำคัญในการลดระดับของการบริโภคน้ำมัน." Advancing ความจุพลังงาน, ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกข้าวโพดหนึ่งใน 10 สหรัฐอเมริกากรมห้องปฏิบัติการพลังงานแห่งชาติ, PNNL ประกอบในการวิจัยและพัฒนาหน่วยงานของพลังงาน และความมั่นคงแห่งมาตุภูมิ, การบริหารความมั่นคงแห่งชาตินิวเคลียร์และอื่น ๆ ของรัฐบาลและเอกชน ภารกิจของมันรวมถึงการแสวงหาเทคโนโลยีใหม่เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานอเมริกันลดการพึ่งพาการนำเข้าน้ำมันและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในการใช้พลังงาน. "โครงการ PG งอกออกมาจากการหารือกับ NCGA สมาคมเกษตรกรผู้ปลูกข้าวโพดแห่งชาติ" บันทึกซีเอริค ลุนด์, Ph.D. , ผู้จัดการการค้าเทคโนโลยีที่ PNNL "พวกเขามีความสนใจในการมองหาร้านค้าเชิงพาณิชย์ใหม่สำหรับข้าวโพด เนื่องจากพวกเขาไม่ได้มีความสามารถในการวิจัยของพวกเขาพวกเขาเข้าหาเรา. "PNNL ได้ยาวนานโครงการวิจัยกำกับที่มีต่อการผลิตสารเคมีจากแหล่งพลังงานทดแทน" เขากล่าว "เรากำลังทึ่งกับความเป็นไปได้ดังนั้นเราจึงเข้าเป็นหุ้นส่วนกับพวกเขา." ต่อมาได้เข้าร่วมโครงการ ADM. เขาเพิ่ม: "นี้ได้รับตัวอย่างในตำราของข้อได้เปรียบของการออกแบบที่ดีความร่วมมือรัฐ / ภาคเอกชนเพื่อประโยชน์สาธารณะ " ที่กำลังมองหาตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีหมายเหตุอินทรีย์พอลบลูม, Ph.D. , ผู้อำนวยการธุรกิจสารเคมีอุตสาหกรรมที่ ADM "แนวคิดของตัวเองในการสร้างคอลโพรพิลีนจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใหม่ นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซินแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่เป็นช่วงต้นทศวรรษที่ 1930 แต่พวกเขาไม่สามารถผลิตได้ในทางที่ประหยัดสำหรับการผลิตเชิงพาณิชย์. "ADM วิวัฒนาการของสารเคมีส่วนที่ได้รับการมองหาวิธีการในการผลิตชีวภาพ PG อย่างน้อย 20 ปีที่ผ่านมาเขากล่าวเสริม แต่ตัวเร่งปฏิกิริยา - ตัวแทนในการผลิตเศรษฐกิจและมันขึ้นอยู่กับมาตรฐานคุณภาพ -. ไม่เคยได้รับการระบุว่าเป็นความท้าทายที่หันหน้าไปทาง Zacher และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ PNNL - นักเคมีวิจัยจอห์นฟราย, จูเนียร์และทอดด์ผู้จัดการโครงการ Werpy, Ph.D. นอกจากการสนับสนุน NCGA, เงินทุนสำหรับขั้นตอนนี้ให้ผ่านเงินอุดหนุนจากกระทรวงพลังงานสหรัฐสำนักงานของโปรแกรมชีวมวล. "จอห์นเป็นชนิดของอัจฉริยะสร้างสรรค์บางอย่าง" Zacher กล่าวว่า "คุณให้เขาปัญหาและเขาได้รับที่เงียบสงบจริงๆในขณะที่ระยะยาว จากนั้นเขาได้รับลักษณะนี้ในสายตาของเขาและเริ่มทอผ้าเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่มีทิศทางและตัวเร่งปฏิกิริยาที่เราควรติดตาม แล้วเราต้องการไปจากที่นั่น การพัฒนาสองเท่าคือการหาตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการถ่ายทั้งซอร์บิทอและกลีเซอรีนไกลคอลโพรพิลีนที่จะ. " ปัญหากลางจะได้รับตัวเร่งปฏิกิริยาที่จะตัดเพียงสถานที่ที่เหมาะสมในโมเลกุลที่ทำขึ้นรูปแบบง่ายๆเช่นน้ำตาลซูโครสซอร์บิทอเดกซ์โทรสและกลีเซอรอล พวกเขากำลังทั้งหมดที่ค่อนข้างคล้ายกัน - ในคำอธิบายของ Zacher: ". อะตอมคาร์บอนในแถวที่มีออกซิเจนแขวนปิดส่วนใหญ่ของพวกเขาว่า" เคมีที่เรียบง่ายเลือก"แปลงกลีเซอรอลเข้า PG เป็นเคมีที่เรียบง่าย" Zacher กล่าวว่า "คุณตัดด้วยขากรรไกรออกเพียงกลุ่มเดียว OH แต่คุณต้องทำมันเลือกที่จะทำให้กระบวนการที่มีประสิทธิภาพและประหยัด เคล็ดลับคือการหาตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม - คู่บ่มเพาะกรรไกรสารเคมีที่จะตัดเฉพาะพันธบัตรที่เหมาะสม ผลที่ได้คือไกลคอลโพรพิลีนน้ำและผลพลอยได้ไม่กี่. " ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพราะตัวเร่งปฏิกิริยาและกระบวนการอื่น ๆ ที่สามารถทำให้ PG แต่ไม่ถูกพอที่จะทำให้การผลิตเชิงพาณิชย์ที่เป็นไปได้ ขั้นตอนการแปลงนอกจากนี้ยังผลิตไม่กี่ผลพลอยได้เช่นเอทิลีนไกลคอลดังนั้นขั้นตอนต่อไปคือการกรองสารเหล่านั้นในการสร้างที่บริสุทธิ์ PG. "ทีม PNNL มากับชุดนวนิยายของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีขึ้นอย่างมากความสามารถในการทำเช่นนี้ "บลูมกล่าวว่า "นั่นเป็นกุญแจสำคัญ จากนั้นเราใช้ในการค้นพบของพวกเขาที่จะไต่ขึ้นเทคโนโลยีสำหรับการผลิตในเชิงพาณิชย์. " ปัจจัยไบโอดีเซลก่อนหน้าการพัฒนาของชีวภาพ PG เป็นความพยายามในวงกว้างในปี 1990 ที่จะมาแทนที่ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมกับเชื้อเพลิงจากแหล่งพลังงานทดแทนเช่นเอทานอลเป็นอาหารเสริมสำหรับ น้ำมันเบนซิน เป้าหมายสำคัญคือ biobasedreplacement สำหรับน้ำมันดีเซล เนื่องจากอัตราผลตอบแทนดีเซลระยะทางที่ดีกว่าเครื่องยนต์เบนซินเปรียบจะได้รับความนิยมมานานสำหรับการขนส่งทางไกล - มากกว่าร้อยละ 90 ของการขนส่งสินค้าถูกส่งมาในรถบรรทุกดีเซลรถไฟและเรือ. นิยมที่นำเสนอการเปิดสำหรับการพัฒนาทางเลือกในการผลิตไบโอดีเซลที่ผลิต จากถั่วเหลืองและพืชน้ำมันอื่น ๆ และแหล่งที่มาของสัตว์ ตามที่คณะกรรมการแห่งชาติไบโอดีเซล, กลุ่มการค้าอุตสาหกรรมบาง 112 ล้านแกลลอนน้ำมันไบโอดีเซลมียอดขายในประเทศสหรัฐอเมริกาในปี 2005; กับบางส่วน 150 โรงงานไบโอดีเซลในการดำเนินงานในปี 2011 คิดเป็น 1.1 พันล้านแกลลอน. และผลิตไบโอดีเซลมีผลพลอยได้. - หวานสีของเหลวน้ำเชื่อมเช่นกลีเซอรอลที่เรียกว่า"ช่วงต้นยุค 2000 นำไปสู่การ 'เหลือเฟือ' ของการวิจัยกลีเซอรอล "บันทึก Zacher "คนที่คิดว่าไบโอดีเซลจะเปียกโชกตลาดกลีเซอรอล วัตถุดิบ 'ฟรี' ความคิดที่จะทำให้ทุกคนมีลักษณะที่ประหยัด แต่มันกลับกลายเป็นว่ากลีเซอรอลก็ไม่เคยไปที่จะเป็นอิสระ เพียงความคิดที่เหมาะสมทางเศรษฐกิจจะได้ชัยชนะ. " มีความยืดหยุ่นวัตถุดิบทีม PNNL / ADM ได้ดี จุดเริ่มต้นของ PNNL เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่จะทำให้ PG จากซอร์บิทอ แต่มันเปิดออกมันจะทำให้ PG จากกลีเซอรอลได้เป็นอย่างดี ADM เข้าร่วมโครงการทั้งในการวิจัยและการระดมทุนที่มีเป้าหมายในทันทีของการพัฒนาสูตรที่จะช่วยให้การค้า พวกเขาจบลงด้วยการทำงานในผลพลอยได้จากกลีเซอรอลไบโอดีเซล. "ทีม ADM มีส่วนร่วมในการทำงานร่วมกันเพิ่มเติมในการปรับปรุงเทคโนโลยี" บันทึกลุนด์ "และเมื่อพวกเขารู้สึกว่ามันจะเป็น deployable ในเชิงพาณิชย์เราได้ลงนามในข้อตกลงใบอนุญาตกับ บริษัท ใน . 2006 อนุญาตให้สิทธิในการผลิตโพรพิลีนไกลคอล " เพิ่มบลูม: "เราไปกับกลีเซอรอลเป็นจุดเริ่มต้นครั้งแรกของเรา แต่เราเข้าหาวิจัยกำหนดเป้าหมายหลายแหล่งที่มีศักยภาพรวมทั้งน้ำตาลข้าวโพด เป้าหมายของเราในระยะยาวที่จะสามารถที่จะทำงานกับ flexiblefeedstocks. - กลีเซอรอลไม่เพียง แต่ยังคาร์โบไฮเดรตหลายแห่งรวมถึงน้ำตาลเดกซ์โทรสคาร์โบไฮเดรตซังข้าวโพดและวัตถุดิบเซลลูโลสอื่น ๆ " ผลงานที่ประเมินสิ่งอำนวยความสะดวกดีเคเตอร์ใหม่ของ ADM เปิดในขั้นตอน โรงงานเริ่มผลิตกลีเซอรอลในปี 2009 การผลิตที่ จำกัด ของ PG อุตสาหกรรมชั้นในปี 2010 อย่างต่อเนื่องการผลิต PG-I มีนาคม 2011 และการผลิต USP ในเดือนพฤศจิกายนปี 2011 โรงงานแห่งใหม่มีกำลังการผลิตประจำปีของ 100,000 ตัน. "ผลิตภัณฑ์นี้ และขั้นตอนตามหลักการของเคมีสีเขียว "บลูมกล่าวว่า "มันไม่เพียง แต่จะช่วยลดความต้องการใช้วัตถุดิบปิโตรเลียม, การวิเคราะห์ระยะเวลาการตรวจสอบอิสระของเราแสดงให้เห็นว่ามีการลดก๊าซเรือนกระจกร้อยละ 61 เมื่อเทียบกับปิโตรเลียม PG." เขาตั้งข้อสังเกตว่า ADM โพรพิลีนไกลคอลได้พบกับสังคมอเมริกันสำหรับการทดสอบและวัสดุมาตรฐาน 100 ร้อยละ biobased ปริมาณคาร์บอนทดแทนและเป็นไปตามมาตรฐานสำหรับโปรแกรม USDA BioPreferred. "เพื่อให้ความรู้ของเรา" เขากล่าวว่า "นี้เป็นสถานที่แรกในโลกที่ผลิตโพรพิลีนไกลคอลชีวภาพที่ตรงตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรมสำหรับ USP." ในเดือนมีนาคมปี 2012 Zacher เป็นชื่อ PNNL ประดิษฐ์แห่งปีสำหรับปี 2011 รับรู้ของเขารวมกว่า 20 สิทธิบัตรของสหรัฐอเมริการวมทั้งในต่างประเทศอีก 20 แต่ทุกคนที่ได้รับสำหรับผลิตภัณฑ์ทดแทนและตัวทำละลาย Zacher ฟรายและ Werpy ยังได้รับการเสนอชื่อทั้งหมดแบทเทิลประดิษฐ์ที่โดดเด่นได้รับการยอมรับได้รับรางวัลจากแบทเทิลเป็นองค์กรที่จัดการ PNNL สำหรับกระทรวงพลังงาน. "วิธีการของฉันคือความรักของการแก้ปัญหา, การเอาชนะความท้าทาย" Zacher กล่าวว่า "ในฐานะที่เป็นนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ผมเริ่มต้นจากความคิดของคนอื่นคิดที่ดีและคิดออกว่าจะทำให้พวกเขาทำงาน. "และ" เขากล่าวเสริมว่า "ผมอยากที่จะสามารถที่จะขับรถโดยโรงงานและพูดว่า ' นั่นคือสิ่งที่ผมได้มีส่วนร่วมในการ ". - ราล์ฟฟุลเลอร์สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธี PG จะถูกนำมาใช้ในสินค้าอุปโภคบริโภคเยี่ยมชมเว็บไซต์ของ ADM

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

" โพรพิลีนไกลคอลที่มีการใช้ในหลากหลายของสินค้าอุปโภคบริโภคสำหรับทศวรรษ จากอาหารจะ antifreezes กล่าวว่า alanzacher , วิศวกรเคมีที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ ( pnnl ) ในริชแลนด์ , ล้าง . " เป็นสารสกัดจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม มันก็ใช้กันอย่างแพร่หลายมากกว่า 900 ,000 ตันของทรัพยากรปิโตรเลียมที่ใช้ในการผลิตทั่วโลกของแต่ละปี "

ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 zacher เป็นส่วนหนึ่งของ pnnl ทีมสำรวจวิธีผลิตโพรพิลีนไกลคอล ( PG ) จากแหล่งชีวมวลพลังงานทดแทน - ที่ - น้ำตาลซอร์บิทอลเข้มข้นข้าวโพดง่ายในการวิจัยร่วมกับองค์กรภาคเอกชนหลายแห่งซอร์บิทอลเป็นหนึ่งของจำนวนของน้ำตาลจากพืช - สาร เช่น กลูโคส น้ำตาลไซโลสและกลีเซอรอล ( หรือที่เรียกว่ากลีเซอรีน ) -- ที่ผู้สมัครเพื่อพัฒนาสาร PG .

ถ้าเป็นสารที่พบในอาหาร และสารเสียงปิดวาง ไม่ว่าจากปิโตรเลียมหรือ bioalternatives มั่นใจได้ว่า มีอยู่สองชนิดของโพรพิลีนไกลคอล - pg-i , เกรด , อุตสาหกรรมและ USP ,เป็นเกรดที่เหมาะสำหรับการใช้ประโยชน์ของมนุษย์ และสอดคล้องกับมาตรฐานอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา ซึ่งหมายถึงมาตรฐานเภสัชตำรับสหรัฐอเมริกา เป็นบทสรุปของรัฐบาล
" เป็นผลงานนี้ " zacher บันทึก " พันธมิตรอุตสาหกรรมของเรา , Archer Daniels Midland [ บริหาร ] เปิดโรงงานใหม่ในดีเคเตอร์ , ป่วย , ปีผลิต pg-i และ USP PG จากผลพลอยได้ของเชื้อเพลิงไบโอดีเซลเป็นทดแทนผลิตภัณฑ์เอง

" มันสำคัญ " เขากล่าว " biobased PG มีศักยภาพที่จะมีบทบาทใหญ่ในการลดระดับของการบริโภคน้ำมัน "
ด้านการผลิตพลังงาน ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ข้าวโพด
หนึ่งใน 10 ของสหรัฐอเมริกากรมพลังงานแห่งชาติห้องปฏิบัติการ pnnl , เกี่ยวในการวิจัย และการพัฒนา สำหรับหน่วยงานด้านพลังงานและความมั่นคงของประเทศองค์กรความมั่นคงแห่งชาติและการบริหารของรัฐบาลอื่น ๆนิวเคลียร์และส่วนตัว พันธกิจของ บริษัท รวมถึงการแสวงหาเทคโนโลยีใหม่เพิ่มความจุพลังงาน ลดการพึ่งพาการนำเข้าน้ำมันชาวอเมริกัน และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการใช้พลังงาน

" โครงการ PG เพิ่มขึ้นจากการสนทนากับ ncga สมาคมเกษตรกรผู้ปลูกข้าวโพดแห่งชาติ " บันทึก Eric C . Lund , Ph.D . ,เทคโนโลยีเชิงพาณิชย์ ผู้จัดการ pnnl . " พวกเขาสนใจในการมองหาร้านค้าเชิงพาณิชย์ใหม่สำหรับข้าวโพด เนื่องจากพวกเขาไม่ได้มีความสามารถในการวิจัยของพวกเขาเอง พวกเขามาหาเรา

" pnnl ได้ยาวนานโปรแกรมการวิจัยมุ่งไปที่การผลิตสารเคมีจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน” เขากล่าว " เราถูก intrigued โดยความเป็นไปได้ ดังนั้นที่เราป้อนเข้าไปในความร่วมมือกับพวกเขา