Κυριακή , 7 Μαρτίου 2021

Βιοκαύσιμα ποία είναι

Πολλές φορές ακούμε για βιοκαύσιμα ποια είναι αυτά όμως ?

Biodiesel :

Το Biodiesel είναι μεθυλ- ή αιθυλ- εστέρας λιπαρών οξέων από παρθένα ή χρησιμοποιημένα φυτικά λάδια (τόσο βρώσιμα όσο και μη βρώσιμα) και ζωικά λίπη.

Η διαδικασία παραγωγής του είναι μέσω της μετεστεροποίησης των λαδιών, δηλαδή της αντίδρασης των τριγλυκεριδίων των λαδιών με μεθανόλη ή αιθανόλη.

Ένας τόνος λαδιού και 110 kg μεθανόλης παράγουν ένα τόνο biodiesel και 110 kg γλυκερίνης.

Το biodiesel χρησιμοποιείται με μίγματα απο diesel

Το μεγαλύτερο ποσοστό στην παγκόσμια παραγωγή biodiesel που χρησιμοποιείται είναι η ελαιοκράμβη (84%), και ακολουθεί ο ηλίανθος.

Καθαρό φυτικό έλαιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μηχανές IC με μικρή προσαρμογή του κινητήρα – προσάρτηση πρόσθετων εξαρτημάτων.

Μερικές μικρές εταιρίες στην Ευρώπη έχουν αναπτύξει σε εμπορική κλίμακα πρόσθετα εξαρτήματα τροποποίησης κινητήρων (Hausmann Company, Gruber GmbH, W. UHLIG – U.T.G. Austria κ.α.). Τα πλεονεκτήματα

χρήσης καθαρού φυτικού λαδιού συνίστανται στο ότι μπορούν να παραχθούν και να

χρησιμοποιηθούν από μικρές αγροτικές εκμεταλλεύσεις, είναι οικονομικότερα σε σχέση με το biodiesel, και αποφεύγεται η κατανάλωση ή απώλεια ενέργειας κατά την παραγωγή biodiesel.

Βιοαιθανόλη :

Η βιοαιθανόλη από απλά σάκχαρα και αμυλούχες ουσίες είναι ένα υγρό εναλλακτικόκαύσιμο με χημικό τύπο C2H5OH και ενεργειακό περιεχόμενο κατά 30% λιγότερο από τη βενζίνη.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μίγματα με βενζίνη ή πετρέλαιο ή αυτούσια σε οχήματα ειδικά για αιθανόλη. Σακχαρούχα και αμυλούχα φυτά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή της είναι τα ζαχαρότευτλα, το ζαχαροκάλαμο, το γλυκύ σόργο ( Στην Ισπανία χρησιμοποιείται και περίσσεια αραγωγής σταφυλιών) , και το σιτάρι, αραβόσιτος, πατάτες αντίστοιχα. Η διαδικασία παραγωγής της συνίσταται στη ζύμωση των σακχάρων ή του αμύλου.

Σήμερα χρησιμοποιούνται μίγματα αιθανόλης 5 ως 10% με βενζίνη. Τα καινούρια οχήματα χρησιμοποιούν τα μίγματα αιθανόλης με μικρή ή καθόλου τροποποίηση.

Αυτοκινητοβιομηχανίες όπως η Ford κατασκεύασαν Flexible Fuel Vehicles για τις ΗΠΑ,Σουηδία και Βραζιλία που μπορούν να χρησιμοποιούν καύσιμα από καθαρή βενζίνη, μέχρι μίγματα 85% αιθανόλης με βενζίνη (Ε85). Η ένυδρη αλκοόλη (5% νερό) χρησιμοποιείται επίσης αντί του diesel σε λεωφορεία. Στη Βραζιλία η άνυδρη αιθανόλη (99.6 GL) χρησιμοποιείται σε μίγματα με βενζίνη σε οποιαδήποτε αναλογία. Μίγματα 22% σε 6 εκ. αυτοκίνητα χωρίς τροποποίηση, ενώ η ένυδρη αιθανόλη (95.5GL) χρησιμοποιείται αυτούσια σε 4 εκ. αυτοκίνητα που έχουν όμως κατάλληλα τροποποιηθεί.

Βιοαλκοόλες από λιγνο-κυτταρινούχες πρώτες ύλες :

Σήμερα έχει επιτευχθεί η αποδοτική ζύμωση κυτταρίνης και ημι-κυτταρίνης από

λιγνοκυτταρινούχες πρώτες ύλες, σε εμπορική πλέον κλίμακα στη Σουηδία, Η.Π.Α., και Βραζιλία, για παραγωγή αιθανόλης.

Διάφορες μέθοδοι έχουν εφαρμοσθεί για αποδοτική ζύμωση της κυτταρίνης, με ιδιαίτερη σημασία αφού μπορούν να αξιοποιηθούν έτσι και τα υπολείμματα των σακχαρούχων φυτών (ζαχαροκάλαμο στη Βραζιλία – Μέθοδος γρήγορης

υδρόλυσης Dedini) καθώς και άλλα απορρίμματα με λιγνοκυτταρινούχο σύσταση.

Η δυσκολία των μεθόδων έγκειται στην επίτευξη πρόσβασης στις κυτταρινούχες ύλες μέσα από το περίβλημα λιγνίνης. Ένας τρόπος είναι η εφαρμογή διαλύτη, ενώ μελετώνται και βιολογικές μέθοδοι.

Το οικονομικό ενδιαφέρον της μεθόδου είναι έντονο, αφού η παραγωγή αιθανόλης στη μονάδα έκτασης καλλιέργειας σακχαρούχων φυτών σχεδόν διπλασιάζεται, και το κόστοςπαραγωγής μειώνεται σημαντικά σε σχέση με τον παραδοσιακό τρόπο παραγωγής.

Βιοσυνθετικά καύσιμα – Διαδικασία Fischer-Tropsch :

Μεγάλο εύρος καθαρών βιοκαυσίμων μπορούν να προκύψουν από το βιοαέριο σύνθεσης, (με σχηματισμό διαφορετικών πολυμερών αλυσίδων από τα βασικά μόρια CO και Η2) αντλούμενο από τη βιομάζα, όπως: FT Diesel, Βιοβενζίνη FT, βιομεθάνιο. Η πρώτη ύλη της διαδικασίας είναι βιομάζα.

Για τη χρήση τους δεν υπάρχει ανάγκη σημαντικής τροποποίησης του κινητήρα των

οχημάτων και η αγορά για τα προϊόντα της διαδικασίας έχει αναπτυχθεί. Ωστόσο, το κόστος παραγωγής είναι ακόμα υψηλό και υπάρχει ανάγκη ανάπτυξης αγοράς των υπο-προϊόντων της διαδικασίας.

Ενδιαφέρον παρουσιάζει η Τεχνολογία Carbo-V Choren που αναπτύχθηκε στη Γερμανία Η μονάδα αεριοποίησης βιομάζας συνδέεται με μονάδα Fischer-Tropsch για παραγωγή FT diesel. Υπάρχει δυνατότητα παραγωγής συνθετικού καυσίμου sundiesel από απορρίματα υγρασίας <35% για κίνηση οχημάτων ή για συμπαραγωγή ισχύος και θερμότητας. Το ενδιαφέρον είναι μεγάλο σε αυτή την περίπτωση λόγω υψηλού περιβαλλοντικού οφέλους, ενώ το οικονομικό όφελος είναι εφικτό στο άμεσο μέλλον.

Bιο-Μεθανόλη (BIO-MEOH)

Η βιο-μεθανόλη μπορεί να παραχθεί από μίγματα σύνθεσης αερίου H2 και CO μέσω της γνωστής διαδικασίας οξυγονο – αλλοθερμικής αεριοποίησης από βιομάζα, αναδόμηση ατμού από τον ξυλάνθρακα και την επακόλουθη διαδικασία καταλυτικής σύνθεσης του CO2 και Η2.

Μπορεί να αποτελέσει μελλοντικό καύσιμο για οχήματα κυψελών καυσίμου, (με μετατροπή σε υδρογόνο πάνω στο όχημα) λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς της σε υδρογόνο.

Προς το παρόν η μεθανόλη παράγεται από φυσικό αέριο (παγκόσμια παραγωγή 27 miot/year) με απόδοση μετατροπής ~55%.

Η Βιο-Μεθανόλη έχει μακροπρόθεσμα την οικονομική δυνατότητα να αντικαταστήσει τη μεθανόλη από φυσικό αέριο.

Βιο-αέρια με αεριοποίηση υγρής βιομάζας :

Με αεριοποίηση υγρής βιομάζας σε steam gasifiers επιτυγχάνεται παραγωγή αερίων

πλούσιων σε H2 (60%) και CH4 (40%). Εφαρμογές μπορούν να αποτελέσουν οι κινητήρες I.C. και τουρμπίνες ή ειδικές κυψέλες καυσίμου (Solid Oxide Fuel Cells, SOFC).

BIO-MTBE (Bio-Methyl-Tertiary Butyl Ether) :

Πρόκειται για παρόμοιο βιοκαύσιμο με τον Bio-ETBE (Bio-Ethyl-Tertiary Butyl Ether) και παράγεται από μίξη βιομεθανόλης (36% κ.ο.) και τριτογενή βουτανόλη με θερμότητα και καταλύτη.

Βιο-Διμεθυλ-αιθέρας  ( Bio-DME ) :

Παρουσιάζει ευνοϊκά χαρακτηριστικά για εφαρμογές σε μηχανές diesel λόγω των πολύ χαμηλών εκπομπών. Είναι υγρό σε πίεση ~5 bar. Είναι παρόμοιο με το LPG ( μίγμα προπάνιου και βουτάνιου ) όσον αφορά τα φυσικά χαρακτηριστικά του. Χρησιμοποιείται ως πρόσθετο στη βενζίνη, ή μίγμα με diesel ή ως υποκατάστατο του diesel σε τροποποιημένες μηχανές.

Μπορεί να παραχθεί από bio-syn-gas ( βιοαέριο σύνθεσης ). Προς το παρόν ο DME

παράγεται από μεθανόλη με όξινο καταλύτη σε χαμηλή πίεση και θερμοκρασία, ενώ σε εξέλιξη είναι η απευθείας μετατροπή από CO.

Βιοαέριο (μίγμα 60% μεθάνιο, 40% CO2) :

Εξευγενισμένο βιομεθάνιο (χωρίς CO2) μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μηχανές φυσικού αερίου.

Το αέριο παράγεται με αναερόβια ζύμωση (CH4 +CO2) και το CO2 απομακρύνεται με διάφορες μεθόδους (έκπλυση, πίεση – αποπίεση) και συμπιέζεται στα 220 bars για να μειωθεί ο όγκος του.

Ήδη έχουν αναπτυχθεί μικρά δίκτυα πρατηρίων βιοαερίου και εγκαταστάσεις παραγωγής βιοαερίου και είναι μια γρήγορη αναπτυσσόμενη αγορά.

Πυρολυτικό λάδι ( Flash pyrolysis oil ) :

Η παραγωγή και αναβάθμηση πυρολυτικού λαδιού έχει δοκιμασθεί σε εργαστήρια και πιλοτικές εγκαταστάσεις.

Η πρώτη πιλοτική μονάδα στην Ευρώπη έγινε στο Γεωπονικό

Πανεπιστήμιο Αθηνών το 1995.

Το πυρολυτικό λάδι παράγεται από θέρμανση βιομάζας για πολύ μικρό χρονικό διάστημα απουσία αέρα ή οξυγόνου. Το παραγόμενο λάδι μοιάζει

εμφανισιακά με το ακατέργαστο λάδι αλλά έχει διαφορετική χημική σύνθεση.

Έχουνπραγματοποιηθεί δοκιμές του πυρολυτικού λαδιού σε μηχανές diesel και αεριοστροβίλους, αλλά δεν είναι ακόμα διαθέσιμο ως καύσιμο στις μεταφορές.

Βιο-Υδρογόνο: Υδρογόνο παραγόμενο από βιομάζα :

Είναι ένα εξαιρετικό καθαρό καύσιμο, με μεγάλη ενεργειακή αξία (~3 φορές του πετρελαίου ανά μονάδα μάζας) και οι εκπομπές CO2 κατά την καύση του είναι μηδενικές.

Μπορεί να παραχθεί:

– Με καταλυτική μετατροπή από bio-syn-gas, μίγμα CO2-H2 από βιομάζα.

Από δοκιμές  φαίνεται ότι μπορεί να παραχθεί και μέσω αναδόμησης ατμού

( steam reforming ) των pellets ξυλάνθρακα από υπολείμματα βιομάζας χαμηλού κόστους

– Με διαχωρισμό μεμβράνης από βιοαέριο σύνθεσης.

– Από διάλυμα βιομεθανόλης-νερού (99% απόδοση μετατροπής – ισοζύγιο μάζας, 75% απόδοση μετατροπής – ισοζύγιο ενέργειας)

– Από βιομεθανόλη με αναδόμηση ατμού (steam reforming).

About irealtygr

Δείτε επίσης

Εκθεση Έπιπλο & Σπίτι Από 11 έως 19 Οκτωβρίου 2014 στο HELEXPO MAROUSSI

Στην εποχή της ανανέωσης και της δημιουργικότητας, η Έκθεση Σπιτιού ΕΠΙΠΛΟ & ΣΠΙΤΙ 2014 ανοίγει …

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

6 − two =