Menu

Definicja i generacje biopaliw

1.1 Definicja biopaliw

Biopaliwem nazywamy paliwo uzyskane z przetwórstwa biomasy (produktów organizmów żywych roślinnych, zwierzęcych, jak też mikroorganizmów). Biopaliwa możemy ogólnie podzielić na:

- stałe (np. drewno, zrębki drzewne, słoma, brykiety, pellety, ziarno zbóż, itp.)

- płynne - zwane inaczej biobenzynami powstałe w wyniku procesów:

 fermentacji alkoholowej węglowodanów (głównie cukrów i skrobi zawartych w roślinach energetycznych jak: ziemniaki, buraki cukrowe) których produktem jest etanol

 fermentacji butylowej biomasy (np. słomy) w wyniku której powstaje butanol

 estryfikacji olei roślinnych np. rzepakowego, w wyniku czego powstaje biodiesel

- gazowe - powstałe w wyniku fermentacji beztlenowej (anaerobowej) odpadów ciekłych i stałych produkcji roślinno-zwierzęcej np. gnojowicy, obornika w wyniku której powstaje tzw. biogaz, czy też procesów suchej destylacji drewna (zgazowania drewna) w wyniku której powstaje tzw. gaz drzewny (generatorowy).

Biopaliwa możemy też dzielić w zależności od metody ich wytwarzania na biopaliwa:

- I generacji

- II generacji

- III generacji

 

1.2 Europejska klasyfikacja biopaliw ze względu na stan skupienia
Biopaliwa ciekłe:
- bioetanol otrzymywany z biomasy i/lub z biodegradowalnych frakcji odpadowych, możliwy do zastosowania jako biopaliwo E%, zawierające 5% etanolu i 95% benzyny silnikowej oraz jako E85, zawierające 85% etanolu i 15% benzyny,
- biodiesel zawierający estry metylowe (PME, RME, FAME) otrzymane z olejów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego lub odpadowych (np. posmażalniczych) tłuszczów i olejów, spełniające wymagania odpowiednich norm na oleje napędowe B5, zawierający 5% estrów i 95% naftowego oleju napędowego, B30, odpowiednio 30% i 70% oraz B100, stanowiący czyste estry o właściwościach zgodnych z odpowiednią normą,
- biometanol jako paliwo lub komponent paliwowy otrzymywany z biomasy,
- bio-ETBE, eter etylo tert-butylowy otrzymywany z bioetanolu jako dodatek przeciwstukowy do benzyn podwyższający ich liczbę oktanową, stosowany w ilości 47%,
- bio-MTBE, eter metylo tert-butylowy otrzymywany z biometanolu o tym samym przeznaczeniu jak Bio-ETBE, stosowany w ilości 36%,
- BtL, jako ciekłe frakcje i ich mieszaniny otrzymywane z biomasy, mogące stanowić biopaliwa lub komponenty paliwowe,
- czyste oleje roślinne, otrzymywane z procesów tłoczenia, ekstrakcji i podobnych procesów, łącznie z rafinacją, z wyłączeniem modyfikacji ich składu metodami chemicznymi, mogące stanowić biopaliwa spełniające wymogi ochrony środowiska, do odpowiednich typów silników.
Biopaliwa gazowe:
- bio-DME, eter dimetylowy otrzymywany z biomasy do bezpośredniego stosowania jako biopaliwo do silników o zapłonie samoczynnym,
- biogaz jako biopaliwo otrzymywane z biomasy i/lub biodegradowalnych frakcji odpadowych, odpowiednio oczyszczony, aby odpowiadał jakością gazowi naturalnemu,
- biowodór jako biopaliwo otrzymywane z biomasy lub biodegradowalnych frakcji odpadowych.
Inne paliwa z odnawialnych źródeł energii (powyżej niewymienione) – biopaliwa otrzymywane ze źródeł definiowanych dyrektywą 2001/77/EC, które mogą być zastosowane do napędu w środkach transportu.

 

2. Generacje biopaliw

 

I generacja - biopaliwa I generacji zwane są konwencjonalnymi, do ich produkcji stosuje się rośliny jadalne takie jak buraki cukrowe, kukurydza, trzcina cukrowa, ziemniaki (skrobia), czy oleje roślinne z których produkowany jest bioetanol (fermentacja alkoholowa) lub biodiesel (estryfikacja olejów roślinnych). Generalnie zaliczamy do nich:

· etanol jako odwodniony, konwencjonalny etanol gorzelniany, otrzymywany z procesów hydrolizy i fermentacji z takich surowców jak: zboża, buraki cukrowe itp.,

- biometanol jako produkt suchej destylacji drewna
· czyste oleje roślinne (PVO-pure vegetable oils), otrzymywane z procesów tłoczenia na zimno i ekstrakcji ziaren spożywczych roślin oleistych,
· biodiesel stanowiący estry metylowe oleju rzepakowego (RME) lub estry metylowe (FAME) i etylowe (FAEE) wyższych kwasów tłuszczowych innych spożywczych roślin oleistych, otrzymywane w wyniku procesów tłoczenia na zimno, ekstrakcji i transestryfikacji,
· biogaz, stanowiący oczyszczony biogaz z zawilgoconego biogazu składowiskowego bądź rolniczego (aktualnie biogaz oczyszczony do czystości gazu ziemnego, otrzymywany z wszelkich substancji odpadowych różnego pochodzenia klasyfikowany jest jako biopaliwo II generacji),
· bio-ETBE, otrzymywany z przeróbki chemicznej etanolu gorzelnianego.

 

II generacja - to biopaliwa pozyskiwane z roślin niejadalnych lub z odpadków roślinnych, nie mają więc wpływu na produkcję żywności. Rośliny energetyczne mogą być uprawiane na glebach o niskiej klasie bonitacyjnej (np. gleby nawodnione, nieużytki). Do paliw II generacji zalicza się: 

• bioetanol otrzymywany w wyniku zaawansowanych procesów hydrolizy i fermentacji lignocelulozy pochodzącej z biomasy (z wyłączeniem surowców o przeznaczeniu spożywczym),
• syntetyczne biopaliwa stanowiące produkty przetwarzania biomasy poprzez zgazowanie i odpowiednią syntezę na ciekłe komponenty paliwowe (BtL),
• bioDMF (dimetylofuran) jako perspektywiczne paliwo do silników o ZI otrzymywane z procesów katalitycznego przetwarzania cukrów (np. celulozy, skrobi),
• paliwa do silników o zapłonie samoczynnym pochodzące z przetwarzania lignocelulozy z biomasy w procesach Fischer-Tropscha,
• biodiesel syntetyczny z kompozycji produktów lignocelulozowych,
• pochodne metanolu i etanolu oraz mieszaniny wyższych alkoholi,
• dimetyloeter (bio-DME) otrzymywany pośrednio lub bezpośrednio z biomasy jako paliwo gazowe do silników o zapłonie samoczynnym,
• biodiesel, jako biopaliwo lub komponent paliwowy do silników o ZS, otrzymywany w wyniku rafinacji wodorem (hydrogenizacji) odpadowych olejów roślinnych i tłuszczów zwierzęcych,
• biogaz jako syntetycznie otrzymywany gaz o właściwościach gazu ziemnego (SNG), pozyskiwany w wyniku procesów zgazowania lignocelulozy i odpowiedniej syntezy (także z procesów WtG – „wastes to gas”).

 

III generacja - zaliczamy do niej biopaliwa uzyskane z glonów i alg. Algi charakteryzują się bardzo szybkim wzrostem, pozwalają na bardzo efektywne wykorzystanie terenu - z jednostki powierzchni można uzyskać 30x więcej energii niż z biopaliw 1 czy 2 generacji. Nie muszą to być wcale tereny uprawne, do ich uprawy doskonale nadają się nieużytki, a jeszcze lepiej pustynie, zapewniające algom nieskrępowany dostęp energii słonecznej.
Do wzrostu algi potrzebują dwutlenku węgla, a pochłaniając go uwalniają tlen (ewentualnie, w środowisku bezsiarkowym - wodór). Doskonałym źródłem dwutlenku węgla może być np. działająca elektrownia konwencjonalna - po spaleniu paliwa dwutlenek węgla trafia do zbiornika z algami, gdzie służy im do wzrostu. Mogą rosnąć na zanieczyszczonej wodzie, w tym ściekach, które przy okazji oczyszczają.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});