biotechnologia


 
 

Biopaliwa

biopaliwa Obecnie prawie całkowicie od paliw kopalnianych zależy transport, który jest głównym czynnikiem zużywającym energię oraz emitującym CO2 do atmosfery. Tradycyjne paliwa kopalniane są nieodnawialnym źródłem energii, które powoli wyczerpuje się. Z tego powodu bardzo ważny jest rozwój alternatywnych, odnawialnych źródeł energii. Biopaliwa stanowią realistyczną alternatywę lub dodatek do paliw kopalnianych, co umożliwi m. in. redukcję emisji CO2. Biopaliwa są produkowane przez żywe organizmy bądź z metabolicznych odpadów. Dane paliwo może być zakwalifikowane jako biopaliwo, jeżeli zawiera co najmniej 80 % odnawialnych surowców.


Generacje biopaliw

Technologie wytwarzania biopaliwa można podzielić na kilka kategorii. Najbardziej znaczący podział: biopaliwa pierwszej generacji, drugiej generacji oraz trzeciej generacji. Ogólnie biopaliwa pierwszej generacji są wytwarzane ze zbóż (np. pszenica, kukurydza), olei roślinnych (np. olej rzepakowy, palmowy) oraz buraka i trzciny cukrowej. Materiały do produkcji pierwszej generacji biopaliw stanowi pożywienie zwierząt i ludzi. Technologie stosowane do wytworzenia tego rodzaju paliwa są już dobrze rozwinięte. Paliwa drugiej generacji są produkowane z celulozowych surowców, takich jak: łodygi zbóż, drewno oraz inne odpady nie nadające się do spożycia. W ten sposób nie usuwamy pokarmu z łańcucha pokarmowego ludzi i zwierząt. Produkując paliwa drugiej generacji uzyskuje się więcej paliwa na jednostkę agrokultury. Jednakże technologia ta ciągle się rozwija, ponieważ problemem jest rozkład celulozy na prostsze związki. Natomiast trzecią generację biopaliw stanowią paliwa produkowane przy wykorzystaniu alg. Ta technologia jest ciągle na etapie eksperymentalnym.


Rodzaje biopaliw

Najbardziej rozpowszechnione są 2 typy biopaliw: etanol oraz biodiesel.

Biodiesel
Skład: mieszanina estrów alkilowych kwasów tłuszczowych
Surowiec: oleje roślinne (głównie sojowy) oraz tłuszcz zwierzęcy
Produkcja: transestryfikacja, w jej wyniku powstają również niekorzystne dla działania silnika produkty uboczne (ester metylowy i gliceryna)
Kompatybilność: może być wykorzystywany w silnikach typu diesel
Koszty: jest droższy niż etanol
Wydajność produkcji: z takiej samej ilości upraw wyprodukuje się mniej biodiesel niż etanolu

Bioetanol
Skład: alkohol etylowy
Surowiec: głównie skrobia i cukry, opracowywana jest technika otrzymywania etanolu z celulozy oraz hemicelulozy
Produkcja: fermentacja
Kompatybilność: może być wykorzystywany w silnikach napędzanych benzyną
Koszty: jest tańszy niż biodiesel
Wydajność produkcji: z takiej samej ilości upraw wyprodukuje się więcej etanolu niż biodiesel

Pomimo, że dzisiaj znaczącą rolę wśród biopaliw odgrywają: etanol oraz biodiesel istnieją inne typy, mniej popularnych biopaliw. Należą do nich: ETBE (eter etylowotetrbutylowy), biogaz, wodór oraz butan. ETBE nie jest typowym biopaliwem, ponieważ jest produkowany z biodiesel’a oraz izobutylenu, który jest otrzymywany z kopalnianych źródeł. Jednakże ETBE poprawia właściwości benzyny oraz jest bardziej „przyjazny” dla silnika niż etanol. Butanol podobnie jak etanol jest alkoholem. 85% mieszanka butanolu z benzyną może być wykorzystywana w silnikach, w których nie zachodzi konieczność modyfikacji. Butanol może być produkowany ze zbóż, buraków i trzciny cukrowych, jak również z materiałów zawierających celulozę. Kolejnym biopaliwem jest wodór, który może być wytwarzany w reakcji rozkładu odpadów organicznych w warunkach beztlenowych lub w wyniku fermentacji prowadzonej przez bakterie. Ostatnio próbuje się również wykorzystać algi do wytworzenia wodoru. Biogaz z kolei jest mieszaniną zawierającą 65-70% metanu, 30-35% CO2 oraz niewielkie ilości innych gazów. Jest wytwarzany w wyniku beztlenowego rozkładu odpadów organicznych, takich jak: ścieki, obornik, nawozy.


Zastąpienie tradycyjnych paliw kopalnianych biopaliwami niesie ze sobą wiele korzyści. Przede wszystkim biopaliwa są biodegradowalne oraz odnawialne, co pozwoli zredukować wykorzystanie nieodnawialnych źródeł energii. Dodatkowo, biopaliwa emitują do atmosfery mniej szkodliwych substancji, przede wszystkim CO2, w wyniku czego możemy ograniczyć proces globalnego ocieplenia. W przypadku większości typów biopaliw, ich użycie nie jest skomplikowane, ponieważ nie wymaga specjalnych modyfikacji silników. Po za tym biopaliwa mogą być również dodatkiem do tradycyjnych paliw. Badania naukowe wykazały, że użycie biopaliw pozwala na uzyskanie energii porównywalnej do tej uzyskanej w przypadku wykorzystania tradycyjnych paliw kopalnianych. Główną zaletą biopaliw jest fakt, że są produkowane z biomasy organicznej, jednakże wymaga to upraw na wielką skalę. W konsekwencji może to doprowadzić do zniszczenia wielu ekosystemów naturalnych, takich jak lasy. Wynika to z faktu, że w chwili obecnej nie ma wystarczającej ilości biomasy organicznej. Co więcej, uprawy na tak dużą skalę będą wymagały dużej ilości wody. Może to doprowadzić do pogłębienia się już istniejącego problemu, jakim jest deficyt wody na świecie. Ponadto dużym problemem jest fakt, że wyprodukowanie biopaliwa pochłania więcej energii niż energia, jaką uzyskamy wykorzystując biopaliwo.


W dzisiejszych czasach biopaliwa budzą wiele kontrowersji, szczególnie w obliczu powolnego wyczerpywania się źródeł tradycyjnych paliw kopalnianych. Z tego też powodu poszukuje się alternatywnych źródeł energii. Dużą nadzieję budzą właśnie biopaliwa, szczególnie etanol oraz biodiesel. Mogą one być również stosowane jako dodatki do tradycyjnych paliw, co pozwoli w pewien sposób „oszczędzić” tradycyjne paliwa. Jednakże technologie produkcji biopaliw oraz ich wykorzystania muszą zostać jeszcze rozwinięte, żeby użycie biopaliw stało się bardziej opłacalne ekonomicznie niż zużycie paliw kopalnianych.


Autor: Agata Gajda

Źródła:
http://www.alternative-energy-news.info/technology/biofuels/
http://biofuelguide.net/
http://biofuelguide.net/
http://www.energymap.dk/Technology-Areas/Renewable-Energy/Biofuel-Technologies?gclid=CO6406XkkqkCFcus3godWSOcIg
http://www.nrel.gov/learning/re_biomass.html


Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

77 gości oraz 0 użytkowników online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 
 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. VitaInSilica Portal popularnonaukowy

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u