Rövid leírás

Töltse le a BIOFUELS: Mítosz vagy valóság.

vagy

Leírás

BIOÜzemanyagok: mítosz vagy valóság

Olajpálmaültetvények Borneóban, az egykori trópusi dzsungelben

PRACTICUM Környezettudományi fokozat Miguel Hernández Elche Egyetem Mariana Ballenilla Samper 2006/2007

"Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság" www.ua.es/personal/fernando.ballenilla/Apuntes/Biocombustibles:_Mito_o_realidad.html

"Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság"

Mariana Ballenilla Samper Környezettudományi fokozat oktató: José Miguel Sales Civera Tanszék: Agrár-környezeti gazdaságtan, Kartográfiai technika, Grafikai kifejezés a mérnöki és a szociális antropológiában. Tudásterület: Közgazdaságtan, szociológia és agrárpolitika.

Miguel Hernández Elche Egyetem. Összegzés

Ez a gyakorlat bibliográfiai áttekintést készít a különféle bioüzemanyagok, mind a bioetanol, mind a biodízel gyártási folyamatairól. Ezenkívül áttekinti ezeknek az energia visszatérési arányát (ERR) különböző szerzők szerint, és összehasonlítja más energiaforrásokkal. Tanulmányozzák az Európai Unió bioüzemanyagokkal és a különböző nyersanyagok teljesítményével kapcsolatos politikáit. Emellett növeli a termőföld elérhetőségét, a bioüzemanyagok versenyét az élelmiszertermeléssel és annak környezeti hatásait.

Ez a gyakorlat ugyanúgy elvégzi a bioetanolból, mint a biodízelből származó különböző típusú bioüzemanyagok termelési folyamatainak bibliográfiai felülvizsgálatát. Ezenkívül áttekinti ezek teljesítmény-visszatérési arányát több szerző szerint, és összehasonlítja más energiaforrások EROEI-jével. Tanulmányozzák az Európa és az Unió politikáját a bioüzemanyagok és a különböző nyersanyagok hozama körül. Emellett felemeli a bioüzemanyagok előállításához rendelkezésre álló területeket, a bioüzemanyagok versenyét az élelmiszertermeléssel és annak környezeti hatásait.

Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság. Mariana Ballenilla. UMH, 2007. június.

A szüleimnek, a bátyámnak és Anának, mert nélküled semmi sem lett volna lehetséges.

Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság. Mariana Ballenilla. UMH, 2007. június.

Tartalomjegyzék I. RÉSZ 6. 1. BEVEZETÉS. 6 2. A BIODIZEL. 8 2.1 A biodízel gyártási folyamata. 8 2.1.1 A biodízel gyártásának melléktermékei. 13 2.2. A Biodesel világtermelésének alakulása. 14 2.3. A biodízel világtermelése. 16 3. BIOETANOL. 18 3.1 Bioetanol előállítási folyamat. 18 3.1.1 A bioetanol-gyártás melléktermékei. 19 3.1.2. Keményítőből származó bioetanol. 21 3.1.2.1. Száraz őrlés. 22 3.1.2.2. Nedves őrlés. 24 3.1.3 Bioetanol cukornádból. 25 3.1.4. Lignocellulóz biomasszából származó bioetanol. 26 3.2 A világ bioetanoltermelésének alakulása. 28 3.3 A bioetanol világtermelése. 29.

II. RÉSZ 33 4. A BIOÜZEMANYAGOK ENERGIA MÉRLEGE. 33 4.1 Energia. 33 4.2 Az energia-megtérülés mértéke. 41 4.2.1 Az energia-visszatérítési ráta (ERR) kiszámítását befolyásoló tényezők. 46 4.2.2 A bioetanol energiájának megtérülési rátája. 51 4.2.2.1 A kukorica-bioetanol energia-visszatérítési aránya. 51 4.2.2.2. A cukornádból származó bioetanol energia visszatérési aránya. 53 4.2.3 A biodízel energia visszatérési aránya. 54 4.2.3.1 Az olajpálma-biodízel energia-visszatérítési aránya. 54 4.2.3.2 A szójabiodízel energia-visszatérítési aránya. 55 4.2.4 Az energia visszatérési arányainak összefoglalása különböző szerzők szerint. 56 4.3 A bioüzemanyagok energia-visszatérési arányainak összehasonlítása más energiaforrások energia-visszatérítési arányaival. 61 5. NYERSANYAGOK TELJESÍTMÉNYE A BIOÜzemanyagok előállításában. 63

III. RÉSZ 65 6. A NÖVÉNYFÖLD BIOÜZEMANYAGOKHOZ KAPCSOLÓDÓ. 65 7. VERSENY ÉLELMISZER-TERMELÉSSEL. 69 8. AZ EURÓPAI UNIÓ SZAKPOLITIKÁI A BIOÜzemanyagokkal kapcsolatban. 79 9. KÖRNYEZETI HATÁSOK. 86 9.1 Érvek a biomassza energetikai lehetőségként való felhasználása ellen. 91 9.2 A bioüzemanyagok és azok regionális hatásai. 93 10. KÖVETKEZTETÉSEK. 103 11. BIBLIOGRÁFIAI HIVATKOZÁSOK. 106.

Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság. Mariana Ballenilla. UMH, 2007. június.

BIOÜzemanyagok: mítosz vagy valóság

Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság. Mariana Ballenilla. UMH, 2007. június.

I. RÉSZ 1. BEVEZETÉS E munka célja a bioüzemanyag-ágazat szemlélete. Ha figyelembe vesszük, hogy Spanyolországban gyakorlatilag az összes közlekedési üzemanyag kőolajból származik, és mivel ez nem megújuló energiaforrás, annak eldöntése, hogy a bioüzemanyagok teljes egészében vagy kis részben képesek-e kőolajszállításra, létfontosságú. Amint az az 1. ábrán látható, az 1973-as 12 Mtoe fogyasztásról 2004-ben több mint 35 Mtoe fogyasztásra kerültünk.

1. ábra: Spanyolországban a közlekedésben, az iparban és más ágazatokban felhasznált energiaforrások. IEA Nemzetközi Energiaügynökség 2007.

Mtoe: megatonna olajegyenérték

Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság. Mariana Ballenilla. UMH, 2007. június.

A munka első részében elemzik a biodízel és a bioetanol előállítási folyamatait, valamint azok előállításának alakulását. A második részben a különböző bioüzemanyagok energiamérlegét hasonlítják össze, főként angolszász cikkek alapján. A munka harmadik része elemzi a termőföld elérhetőségét a bioüzemanyagok számára, az élelmiszertermeléssel folytatott versenyt, amelyet a bioüzemanyagok nagyüzemi előállítása jelenthet, az Európai Unió bioüzemanyagokkal kapcsolatos politikáját, valamint azok lehetséges környezeti és helyi hatásait.

Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság. Mariana Ballenilla. UMH, 2007. június.

Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság. Mariana Ballenilla. UMH, 2007. június.

Az ételekben sütéshez használt olcsó állati zsírok és olajhulladékok felhasználhatók. Európában ezeket az olajokat már gyűjtik, használják éttermekben, étkezőkben, szállodákban stb. (Larosa, 2001), vagy energianövényekből szerezzük be.

A biodízel előállításának első lépéseként a magokat préselik növényi olaj előállítására. Ezt követően az olajat finomítják, majd megkezdődik a zsírsavak átészterezési fázisa. Ebben a fázisban az alkoholt (metanolt) és a nátrium-hidroxidot összekeverjük, így nátrium-metoxid képződik (SánchezMacias.J, et al 2006). Ebben a reakcióban a növényi olajat egy alkohollal (általában metanollal) észterezzük, az alkohol és az olaj (kb. 1/10) arányban (1,1 kg metanol minden 10 kg olajra). A két fő vegyület finomításon megy keresztül, mielőtt felhasználható lenne. Az ilyen finomítási eljárások után kapott metanol újrafelhasználható a bemenő vegyületek átészterezésében (APPA, 2005).

Ez a folyamat gyakorlatilag ugyanaz, függetlenül a felhasznált zsírok típusától vagy a gazdaság méretétől. Ezért lehet otthon elvégezni, mivel a reaktor hőmérséklete és nyomása sem magas (60 ° és 1,4 bar). Mi van, ha korlátozó tényező a biodízel tisztítása, mivel a végtermék minősége ettől függ (hogy nincsenek szennyeződések, páratartalom, maradványok és maradványok a reakcióból).

Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság. Mariana Ballenilla. UMH, 2007. június.

„Becslések szerint a metanol nyomainak a végtermékben való megmaradása, még csekély százalékokban is, a végtermék teljesítményének jelentős csökkenését jelenti. A magasabb tisztasági szint garantálása érdekében a terméket lepárolhatjuk ”(Sán chezMacias.J, et al, 2006). Az olaj észterezéséből származó általános biodízel előállítási folyamat a következő:

1. ábra: Biodízel előállítási folyamat. Saját kidolgozás az IEA-tól "Biodízel Észak-Amerikában: megvalósítási kérdések" 2004.

"Az átészterezési reakció az észterek, következésképpen a lipidek jellegzetes reakciója, amelyben az olaj vagy zsír zsírsavakkal, alkoholokkal vagy más észterekkel reagál acilcsoportok cseréjével. A trigliceridek és a metanol keverését katalizátorral (nátrium-metilát vagy nátrium-etilát) szobahőmérsékleten, körülbelül pár óra alatt elérjük az egyensúlyt. A reakció befejeződéséhez felesleges metanol jelenléte vagy a képződött glicerin eltávolítása szükséges. Ilyen óvatossággal a 90 bioüzemanyagban: mítosz vagy valóság. Mariana Ballenilla. UMH, 2007. június.

perc alatt a reakció legalább 98% -ban befejeződött. A száraz triglicer alkoholizációs reakciója a következő ”(Larosa, 2001):

2. ábra: Transzészterezési reakció. Larosa, 2001

Sztöchiometrikusan az átészterezési reakció az alkohol és a trigilcerid 3: 1 mólarányára reagál. Termékként három mol észter megfelelő alkoholt és egy mol glicerint kapunk (biocarburantes magazin, 2007). A használt olajokból előállított biodízel a nyersanyag finomításának, a metil-észter előállításához szükséges átészterezés, a tisztítás és a szárítás fázisaiból áll (APPA, 2005). Alkoholra van szükség a biodízel előállításához, amely lehet metanol vagy etanol, mindkettő mezőgazdasági termékekből nyerhető, különösen etanol fermentációval. Jelenleg a metanol, amelyet kőolaj- vagy gázszármazékként nyernek, nagyon kényelmes piaci értékkel rendelkezik, és ebben a gyártási folyamatban használják a legszélesebb körben (Larosa, 2001). Katalizátort alkalmaznak a reakció sebességének és a végső hozam javítására, amely lehet savas, bázikus vagy enzimatikus. Az alapok a következők: NaOH, KOH, karbonátok, valamint a megfelelő nátrium- és kálium-alkoxidok, például nátrium-metoxid, nátrium-etoxid, nátrium-propoxid és nátrium-butoxid. A savas katalizátorok közé tartoznak a kénsav, sósav és szulfonsavak. A lipázok használhatók enzi katalizátorként

Bioüzemanyagok: mítosz vagy valóság. Mariana Ballenilla. UMH, 2007. június.

matics (bioüzemanyagok magazin, 2007). Általában az alkáli-katalizált átészterezés sokkal gyorsabb, mint a sav-katalizált, és kereskedelmi forgalomban általában használják. A lúgok használata azonban azt jelenti, hogy a glicerideknek és az alkoholnak lényegében vízmenteseknek kell lenniük, mivel a víz miatt a reakció részben a szappanosodás felé fordul, amely szappanokat eredményez. A lúgok alkalmazásához szükséges továbbá, hogy a trigliceridekben alacsony legyen a szabad zsírsavak aránya, és így kerüljék semlegesítésüket, ami szappanok kialakulásához is vezet. Ez a szappanképződés részben felemészti a katalizátort, és jelentősen csökkenti a folyamat teljesítményét. Ennek elkerülése érdekében savkatalizátorok alkalmazhatók, vagy a triglicerideket előzetes szappanosítási eljárásnak vethetjük alá (lúgos kezelés néven ismert), majd a bázikus katalizátort használhatjuk. Kis mennyiségű szabad zsírsavtartalmú olajok is használhatók (