Google

Biopaliwa płynne

Następujący współcześnie szybki rozwój transportu ma swoje dobre i złe strony. Do tych ostatnich należą niewątpliwie powodowane przez transport zanieczyszczenia. To transport odpowiada za około jedną czwartą emisji dwutlenku węgla (CO2), przy czym aż 80% tej sumy przypada na transport drogowy. Nic więc dziwnego, że w trosce o środowisko naturalne ludzie coraz częściej zwracają się ku alternatywom dla tradycyjnych paliw. Jedną z takich alternatyw są biopaliwa płynne.

Źródła biopaliw płynnych i możliwości ich zastosowania (za EC BREC)

Biopaliwo

Roślina

Proces konwersji

Zastosowanie

Bioetanol

Zboża, ziemniaki, topinambur itp.

Hydroliza i fermentacja

Substytut i/lub dodatek do benzyny

Bioetanol

Buraki cukrowe itp.

Fermentacja

Substytut i/lub dodatek do benzyny

Bioetanol

Uprawy energetyczne, słoma, rośliny trawiaste

Obróbka wstępna, hydroliza i fermentacja

Substytut i/lub dodatek do benzyny

Biometanol

Uprawy energetyczne

Gazyfikacja lub synteza metanolu

Ogniwa paliwowe

Olej roślinny

Rzepak, słonecznik itp.

-

Substytut i/lub dodatek do oleju napędowego

Biodiesel

Rzepak, słonecznik itp.

Estryfikacja

Substytut i/lub dodatek do oleju napędowego

Bioolej

Uprawy energetyczne

Piroliza

Substytut oleju napędowego lub benzyny

Oleje roślinne

Różniące się od olejów napędowych brakiem lotności, większą lepkością i mniejszą podatnością na samozapłon nie mogą być bez wcześniejszego przetworzenia stosowane jako paliwo napędowe. Wyjątek stanowi wykorzystanie olejów roślinnych w specjalnie zaprojektowanych silnikach, takich jak na przykład przystosowane do napędzania olejem rzepakowym silniki niemieckiej firmy Elsbett. To rozwiązanie nie jest jednak zbyt rozpowszechnione z uwagi na wysokie koszty produkcji.

Czy wiesz, że...
Pomysłodawcą wykorzystania oleju roślinnego jako paliwa napędowego był Rudolf Diesel, który zastosował olej w silniku własnej konstrukcji. Ponieważ pierwsze próby wykorzystania oleju roślinnego zakończyły się niepowodzeniem, konstruktor zastąpił go paliwem otrzymywanym z ropy naftowej.

Bioolej

Zamiast przystosowywać silnik do paliwa można przystosować paliwo do silnika. Poddając biomasę szybkiej pyrolizie – to znaczy krótkotrwałemu oddziaływaniu temperatury 400-600 st. C – otrzymuje się bioolej. Ta ciemnobrązowa, gęsta ciecz o wartości opałowej stanowiącej 45-50% wartości energetycznej oleju napędowego może być wykorzystywana w kotłach, palnikach, turbinach czy generatorach prądu. Spalanie biooleju nie przyczynia się do emisji dwutlenku siarki (SO2), jest neutralne z punktu widzenia bilansu tlenku węgla (CO), zaś spowodowane nim emisje dwutlenku azotu (NO2) należą do śladowych.

Biodiesel

czyli biopaliwo z rzepaku pozyskiwany jest w znanym już na przełomie XIX i XX wieku procesie chemicznym, polegającym na przetworzeniu oleju rzepakowego w estry metylowe (RME). Stosuje się przy tym jedną z dwóch technologii:

  • odpowiednią dla małych, produkujących na przykład 500 ton biopaliwa rocznie zakładów przetwórczych technologię zimną, w której biopaliwo pozyskiwane jest w temperaturze 20-70 st. C lub
  • wymagającą dostaw energii cieplnej technologię gorącą, w której do produkcji biopaliwa potrzebna jest temperatura 240 st. C i ciśnienie około 10 MPa.

W tej ostatniej technologii surowcem do produkcji biopaliwa może być olej tłoczony na zimno.

Image

Estryfikowany olej rzepakowy (RME) jest wykorzystywany bądź w charakterze:

  • substytutu oleju napędowego, bądź też jako
  • dodatek do oleju napędowego, mieszany z nim w różnych proporcjach.

Z punktu widzenia ochrony środowiska korzystniejsze jest pierwsze rozwiązanie.

Produkcja biodiesla najdynamiczniej rozwija się w Austrii, która już w 1982 roku rozpoczęła prace nad wdrożeniem tego paliwa, w Niemczech, gdzie według przewidywań w roku 2006 uprawy rzepaku zajmą rekordową powierzchnię 1,4 mln ha gruntu, a także we Francji i we Włoszech. W Polsce pierwszym zakładem wytwarzającym biopaliwo z rzepaku była agrorafineria w Mochełku koło Bydgoszczy, przetwarzająca od 100 do 500 kg nasion na godzinę.

Czy wiesz, że...
25 miast zrzesza działający od kilku lat we Francji klub miast-użytkowników paliwa rzepakowego. W 1996 roku pojazdy francuskiej komunikacji miejskiej przejechały na mieszankach paliwa rzepakowego 60 mln km.

BIOALKOHOLE

Etanol  (spirytus odwodniony) ma największe znaczenie wśród bioalkoholi wykorzystywanych do celów paliwowych. Otrzymuje się go przez odwodnienie alkoholu gorzelnianego, zawierającego 97,2% objętości etanolu. Podobnie jak biodiesel, etanol może być stosowany bądź jako:

  • paliwo napędowe – silniki, przystosowane do zasilania etanolem wyprodukowały między innymi takie firmy, jak Ford, Fiat czy Volkswagen, bądź też można go wykorzystywać jako
  • ulepszający proces spalania dodatek do benzyny, który pozwala zredukować emisje tlenków węgla, tlenków azotu, związków ołowiu i węglowodorów aromatycznych.

Image

Popularniejsze jest to drugie rozwiązanie, przy czym etanol może być dodawany do paliwa napędowego albo bezpośrednio albo po przetworzeniu na eter etylo-tetr-butylowy (ETBE).

Polska jest jednym z ważniejszych europejskich producentów etanolu. Konieczność wykorzystania nadprodukcji spirytusu, wytwarzanego z nadwyżek produkcyjnych zboża, ziemniaków i melasy buraczanej sprawiła, że już we wczesnych latach 90. nasz kraj zaczął produkować paliwo z dodatkiem etanolu.

Czy wiesz, że...
3 - 3,3 kg zboża względnie 3,3 kg melasy bądź 12,5 kg ziemniaków lub buraków potrzeba do wyprodukowania 1 dm3 spirytusu etylowego.

Metanol (CH3OH) czyli alkohol metylowy zwany także alkoholem drzewnym (dawniej pozyskiwano go w procesie suchej destylacji drewna) to jasna, prawie bezbarwna ciecz o wartości opałowej wynoszącej około 22-23 MJ/kg. Metanol syntetyczny wytwarzany jest w procesie uwodornienia tlenku węgla, zachodzącym w temperaturze 300-400 st. C, pod podwyższonym ciśnieniem i w obecności katalizatora. Tak jak biodiesel i etanol, metanol może być wykorzystywany jako:

  • paliwo napędowe lub jako
  • dodatek do benzyny (w postaci MTBE czyli eteru metylo-tetr-butylowego).

Wykorzystanie metanolu ma mniejsze znaczenie niż wykorzystanie charakteryzującego się wyższą wartością energetyczną etanolu; poza tym metanol, który podczas spalania powoduje emisję toksycznego aldehydu mrówkowego jest coraz rzadziej wykorzystywany ze względu na swoje rakotwórcze działanie. Niemniej jednak metanol, przekształcany w ogniwach paliwowych nowego typu w wodór jest często uznawany za paliwo przyszłości.

 

 

Źródła:

  • Biopaliwa, red. P. Gradziuk, 2003
  • Odnawialne źródła energii jako element rozwoju lokalnego, EC BREC/IBMER, 2003
  • M. Rogulska, Etanol – alternatywne paliwo pochodzenia rolniczego w: Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii na szczeblu lokalnym – materiały seminaryjne, Poznań – Kraków – Warszawa 1999
  • Gorzka moda na biopaliwa, Gazeta Wyborcza, 09.02.2006
  • Cuda w baku, Europaliwo z drugiego tłoczenia, Wprost, 05.03.2006
  • www.ufop.de

Za pozycjonowanie tego serwisu odpowiada Sunrise System.

Copyright © 2007 - Biomasa | Realizacja: SoftTree.pl | Programowanie: Maszyna.pl