Jak získat biopalivo?

Mnoho lidí si pravděpodobně myslí, že jde o technologie budoucnosti. Ve skutečnosti je to již dlouho dnešní technologie. A nejde jen o to, že biopalivo je jako nové a velmi perspektivní zdroj energie je stále populárnější po celém světě. Ve skutečnosti se o něm začalo mluvit na začátku dvacátého století a za druhé světové války se dokonce aktivně používaly v dieselových autech.

Mnohem důležitější je něco jiného. Důvody, které povzbuzují odvětví paliv a energetiky k aktivnější činnosti výroba alternativních paliv tak jednoduché jako dvě: vysoká šetrnost k životnímu prostředí, efektivní využití a ekonomická výroba.

S posledním tvrzením se však dá polemizovat. Intelektuální a inženýrské myšlení ještě nepokročilo natolik, aby vyvinulo výrobní technologie, které jsou finančně výnosnější než tradiční. Ale v tomto procesu existuje pozitivní dynamika. O těchto příkladech, stejně jako o moderních technologiích výroby biopaliv obecně, si povíme v našem materiálu.

Druhy biopaliv a způsoby jejich výroby

V současné době tři hlavní způsob výroby biopaliv. Prvním je zpracování zemědělských průmyslových plodin. Druhým je přidávání biologických látek do tradičních paliv. A třetí je chemická syntéza paliva. Všechny technologie mají jedno společné – využití odpadů rostlinných olejů, včetně netekutého, nekvalitního dřeva a dokonce i běžného odpadu.

Výrobci se proto snaží získat několik druhy biopaliv. Pojďme se blíže podívat na každý z těchto produktů a technologii jejich výroby.

Bioethanol

Jedná se o obyčejný etanol (technický líh). Surovinou, jak bylo uvedeno výše, je rostlinný materiál. Rozdrtí se na škrob a fermentuje se přidáním hydrolytických kvasinek, čímž se získá hotový produkt (líh) a odpad (výpalky, tavné oleje). Mimochodem, výpalky lze použít k výrobě krmiva.

Ve snaze získat produkt vhodnější pro moderní motory automobilů, výrobci biopaliva šel ještě dále a začal vyrábět hybridní palivo BIO100. Jedná se o směs biobutanolu a terc-butylového oleje, ale základ je stejný – bioetanol. Jeho vlastnosti umožňují použití paliva v nejběžnějších automobilech bez konstrukčních změn motoru.

Bionafta

Nebo CO₂-neutrální bionafta. Při jeho hoření se do atmosféry uvolňuje stejné množství oxidu uhličitého, jaké pohlcují rostliny během růstu. Podle norem toxicity odpovídá Euro 4.

Biosolar se získává z široké škály rostlinných materiálů: dřevo, sláma, hnůj, sója, řepka, bavlna, jatropha a další rostlinné látky a odpad. Prioritou je řepka, jejíž výnos může poskytnout palivo až pro 80 % všech automobilů v Evropě. Technologie výroby je následující: surovina se vysuší, zahřeje na 400-500 °C a následně se uvolněný plyn smísí s methanolem pomocí katalyzátoru methoxidu sodného, ​​čímž vznikne bionafta.

Výrobu bionafty zahájila německá chemická společnost Choren Industriers s podporou koncernů DaimlerChrysler a Volkswagen. Nejedná se však o výrobu čistého SunDieselu, jak se mu také říká bionafta. Čistá bionafta je 20krát viskóznější než tradiční palivo. Němci proto vyrábějí směsný produkt pro moderní motory: kombinaci řepkové směsi olej-metanol s klasickou motorovou naftou v poměru 30/70. Při spalování toto palivo uvolňuje až o 80 % méně CO₂než tradiční. Mimochodem, pro získání absolutně bezpečného paliva lze olej místo metylalkoholu smíchat s potravinářským ethylalkoholem.

Existuje však jedna nevýhoda, která zatím převažuje nad všemi výhodami: náklady na výrobu bionafty jsou vyšší než u klasického benzínu a motorové nafty. Ale třeba Norové už oznámili, že za 5-6 let bude vše naopak a zpracováním pilin bude možné získat čistý biosolár nové generace.

Syntetická paliva

To je nové druh biopaliva, vyvinuté relativně nedávno – v roce 2003 společností DaimlerChrysler Corporation. Zavolali mu BIOTROLL. Vyrábí se převážně z dřevního odpadu lisováním, extrakcí, čištěním a následným smícháním výsledných olejů s biopalivem. Změnou technologického postupu se chemici naučili vytvářet řadu čistých a nezávadných paliv: od benzínu po naftu. Na rozdíl od ropného paliva BIOTROLL při spalování vůbec neuvolňuje škodlivé nečistoty a je absolutně neutrální vůči oxidu uhličitému.

V Německu se dokonce objevily čerpací stanice nabízející palivo nové generace. Ale bohužel náklady na jeho výrobu jsou stále velmi vysoké a není rozšířený. I když se situace může v blízké budoucnosti změnit. Poslední průměr výroba biopaliv ve světě vzrostl 2,5krát a podle optimistických předpovědí Evropská unie do roku 2020 zvýší procento jeho využívání na 20 %, USA a Čína – obecně na 40 %.

pokusy

Přes systematický vývoj technologií pro výroba biopaliv nová generace od známých světových společností, malých podniků a vědeckých ústavů také provádějí svůj výzkum paralelně.

Například v Rusku byla nejzajímavější a nevšední zkušenost získána v oblasti Perm. Místní agronomové se snažili pěstovat kombucha na farmářský odpad. Smíchání dvou biosfér v poměru 1:3 vedlo k uvolnění plynu, který lze ve vysokých koncentracích použít jako biopalivo.

I ve Spojeném království bez dalších řečí vzali jako základ pro biopalivo nejběžnější surovinu – výpalky (tekutý odpad z procesu destilace whisky), kterých se ve Foggy Albion ročně vyrobí až 7 miliard litrů. Způsob zpracování je založen na metodě získání butanolu a acetonu fermentací cukru. Výsledný butanol, mimochodem, již ukázal, že je o 30 % účinnější než jakékoli jiné alkoholické biopalivo. Výrobci slibují, že brzy bude možné tankovat na britských čerpacích stanicích.

Americké zvídavé mysli nezůstávají pozadu. Výzkumníci z Georgia Tech spojili genetiku a mikrobiologii. Do střevních bakterií přidali geny z jehličnanů. První výsledky ukázaly, že výsledný pinen by se mohly stát základem pro výrobu raketového paliva. K tomu však stále potřebujeme provést více než jednu studii. Vědci jsou teprve na začátku své cesty.