• Aleksander Nowaczewski

Biopaliwa 1 i 2 generacji. Dobra alternatywa dla paliw kopalnych?

Aktualizacja: 4 gru 2020

data: 11/22/2020

Ludzie od lat szukają alternatyw dla emisyjnych paliw kopalnych, których zasoby stale się kurczą. Jedną z inicjatyw były biopaliwa. Są to paliwa pozyskiwane ze spalania, zgazowania, estryfikacji, bądź fermentacji tlenowej i beztlenowej biomasy. Najpowszechniejszymi z nich są:

- biodiesel powstaje w wyniku estryfikacji kwasów tłuszczowych i metanolu. Otrzymywany może być z olejów roślinnych, bądź zwierzęcych, a także pewnych odpadów

- bioetanol jest produkowany z biomasy, z upraw celowych bądź odpadów organicznych, w wyniku fermentacji i destylacji. Etanol sam w sobie, nie jest jednak często stosowany jako paliwo, z powodu tego że posiada jedynie 60% wartości opałowej benzyny

- biomasę i frakcje odpadów organicznych wykorzystuje się również do wytwarzania biogazu. Jest od następnie specjalnie oczyszczany i dostosowywany, dzięki czemu jego wartość może się równać z gazem ziemnym.

Główną zaletą biomasy jest jej niższa emisyjność niż u paliw kopalnych. Surowce roślinne nie zawierają tyle siarki i metalów ciężkich w porównaniu z węglem i ropą naftową. Pomimo że udział biopaliw na światowym rynku jest niewielki, to rozwój technologii tego segmentu nabrał tempa, który doprowadził do podziału biopaliw na trzy generacje.


Paliwa pierwszej generacji

Paliwa pierwszej generacji to powyżej wymienione produkty, wytworzone z roślin wysokoenergetycznych, takich jak kukurydza, rzepak, słonecznik, buraki cukrowe, trzcina cukrowa. Można je poddać jednoczenie procesowi estryfikacji, otrzymując biodiesel, a także drodze fermentacji, w wyniku czego powstaje bioetanol, oraz zgazowaniu, w następstwie czego wytwarza się biogaz.


Ta generacja nie okazała się jednak w pełni ekologiczna ani komercyjna. Po pierwsze przeznaczanie produkcji rolnej roślin na cele energetyczne w przeszłości wiązało się ze wzrostem cen żywności. Po drugie, większe wytwarzanie biopaliw pierwszej generacji, wymaga zwiększenia obszarów na których mogą być uprawiane rośliny wysokoenergetyczne. Często ceną powstawania terenów, przeznaczonych na uprawę rolną, jest karczowanie lasów czy osuszanie terenów podmokłych, a także innych wartościowych środowisk naturalnych, które albo pochłaniają CO2 tak jak lasy, bądź ich niwelowanie wiąże się z emisją, tak jak w przypadku terenów podmokłych. Powszechnie wiadomo że te ostatnie, szczególnie torfowiska, mają właściwości akumulacyjne substancji organicznych, które w wyniku osuszenia zaczynają się szybciej rozkładać i emitować dwutlenek węgla do atmosfery. W takim przypadku zastosowanie biopaliw pierwszej generacji nie do końca utożsamia się z redukcją emisji gazów cieplarnianych.


Trzecią wadą tej technologii jest nieopłacalność. Analizy wskazują że na wytworzenie jednostki energii paliw pierwszej generacji, potrzeba niewiele mniej energii, często pochodzącej z paliw kopalnych. Energochłonne są głównie maszyny rolne, stosowane przy uprawach roślin wysokoenergetycznych, nawozy, transport, przetwarzanie paliw. Należy pamiętać, że w przypadku biomasy, transport jest niezwykle kosztowny i utrudniony, ze względu na małą gęstość surowców roślinnych.


Z powyżej wymienionych faktów, można się domyślić że paliwa pierwszej generacji nie sprostały zadaniu, jakim było uwolnienie przemysłu paliwowego od surowców nieodnawialnych i szkodliwych dla środowiska. Alternatywą dla tego pomysłu była więc koncepcja paliw drugiej generacji.

'

Paliwa drugiej generacji

Są to paliwa produkowane z szerokich rodzajów odpadów organicznych, wchodzących w skład m.in. odpadów komunalnych czy rolniczych. Nieużytki przechodzą wpierw proces upłynniania, a następnie mogą być m.in. estryfikowane, przefermentowane, czy zgazowane. Ta generacja paliw ma wielkie znacznie nie tylko w produkcji zeroemisyjnej energii, ale także przy zagospodarowaniu odpadów. Pozostaje także trzecia generacja biopaliw obejmującą glony.


Biometan w UE

Aktualnie, na czołowej pozycji na rynku biopaliw w UE jest biometan, jako najtańsza alternatywa dla paliw kopalnych. Obecny udział tego gazu na unijnym rynku paliwowym wynosi 17%. Prawie 25% stacji tankowania w Unii go dostarcza, a korzysta z niego flota pojazdów licząca 1,5 milionów.


Biopaliwa pozostają aktualne czołową koncepcją na dekarbonizację sektora transportu, jednak z powyższych faktów wynika, że przed wykorzystaniem ich na dużą skalę stoi wiele przeszkód. Być może rozwiąże je trzecia generacja biopaliw, bądź ludzkość opracuje jeszcze nowe pomysły na zrewolucjonizowanie tego segmentu.



przypisy:

EBA_NGVA-Europe_TheEuropeanGreenDeal_FastLaneTransport_20200615_spread.pdf

Definicja i generacje biopaliw - Vademecum dla uczniów technikum (instsani.pl)

Biopaliwa 1 i 2 generacji | ziemianarozdrozu.pl

Biopaliwa 3 generacji (algi) | ziemianarozdrozu.pl

4 wyświetlenia0 komentarz

Ostatnie posty

Zobacz wszystkie

Save Your Planet

For Green Future

Obserwój nas na

  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram