Короткий опис

Завантажити БІОПАЛИВО: МІФ АБО РЕАЛЬНІСТЬ.

безкоштовно

Опис

Біопаливо: міф чи реальність

Плантації олійних пальм на Борнео, в колишніх тропічних джунглях

ПРАКТИКУМ Ступінь екологічних наук Університет Мігеля Ернандеса Ельче Маріана Баленілла Сампер 2006/2007

"Біопаливо: міф або реальність" www.ua.es/personal/fernando.ballenilla/Apuntes/Biocombustibles:_Mito_o_realidad.html

"Біопаливо: міф чи реальність"

Маріана Бальєнілла Сампер закінчила екологічні науки Викладач: Хосе Мігель Продаж Чівера Департамент: агроекологічна економіка, картографічна інженерія, графічне вираження в техніці та соціальній антропології. Галузь знань: Економіка, соціологія та аграрна політика.

Університет Мігеля Ернандеса в Ельче. Резюме

Цей практикум проводить бібліографічний огляд виробничих процесів різних видів біопалива, як біоетанолу, так і біодизеля. Він також аналізує коефіцієнт віддачі енергії (ERR) за даними різних авторів та порівнює його з показником інших енергетичних ресурсів. Вивчається політика Європейського Союзу щодо біопалива та характеристик різних видів сировини. Це також підвищує доступність сільськогосподарських угідь, конкуренцію біопалива з виробництвом продуктів харчування та його вплив на навколишнє середовище.

Цей практикум робить бібліографічний перегляд продуктивних процесів різних видів біопалива з біоетанолу та біодизеля. Також він переглядає коефіцієнт віддачі енергії за даними кількох авторів та порівнює його з EROEI інших джерел енергії. Вони вивчають політику Європейського Союзу щодо біопалива та врожайності різних видів сировини. Крім того, він піднімає землі, доступні для виробництва біопалива, конкуренцію біопалива з виробництвом продуктів харчування та його вплив на навколишнє середовище.

Біопаливо: міф чи реальність. Маріана Бальєнілла. UMH, червень 2007 р.

Моїм батькам, моєму братові та Ані, бо без вас нічого з цього не було б можливим.

Біопаливо: міф чи реальність. Маріана Бальєнілла. UMH, червень 2007 р.

Зміст ЧАСТИНА I. 6 1. ВСТУП. 6 2. БІОДИЗЕЛЬ. 8 2.1 Процес виробництва біодизеля. 8 2.1.1 Побічні продукти виробництва біодизеля. 13 2.2. Еволюція світового виробництва біодизелю. 14 2.3. Світове виробництво біодизеля. 16 3. БІОЕТАНОЛ. 18 3.1 Процес виробництва біоетанолу. 18 3.1.1 Побічні продукти виробництва біоетанолу. 19 3.1.2 Біоетанол із крохмалю. 21 3.1.2.1 Сухе подрібнення. 22 3.1.2.2 Вологе подрібнення. 24 3.1.3 Біоетанол із цукрової тростини. 25 3.1.4 Біоетанол з лігноцелюлозної біомаси. 26 3.2 Еволюція світового виробництва біоетанолу. 28 3.3 Світове виробництво біоетанолу. 29

ЧАСТИНА II. 33 4. ЕНЕРГІЙНИЙ БАЛАНС БІОПАЛИВА. 33 4.1 Енергія. 33 4.2 Норма віддачі енергії. 41 4.2.1 Фактори, що впливають на розрахунок коефіцієнта віддачі енергії (ERR). 46 4.2.2 Швидкість віддачі біоетанолу енергії. 51 4.2.2.1 Норма віддачі енергії кукурудзяного біоетанолу. 51 4.2.2.2 Норма віддачі біоетанолу від цукрового очерету. 53 4.2.3 Норма віддачі енергії від біодизельного палива. 54 4.2.3.1 Норма віддачі енергії нафтового пальмового біодизеля. 54 4.2.3.2 Норма віддачі енергії соєвого біодизеля. 55 4.2.4 Короткий огляд коефіцієнтів віддачі енергії за даними різних авторів. 56 4.3 Порівняння норм віддачі енергії біопалива із нормами віддачі енергії інших джерел енергії. 61 5. ВИКОРИСТАННЯ СИРОВИНИ У ВИРОБНИЦТВІ БІОПАЛИВА. 63

ЧАСТИНА III. 65 6. ДОСТУПНІСТЬ КУЛЬТУРНИХ ЗЕМЛЬ ДЛЯ БІОПАЛИВА. 65 7. КОНКУРЕНЦІЯ З ВИРОБНИЦТВОМ ХАРЧУВАННЯ. 69 8. ПОЛІТИКА ЄВРОПЕЙСЬКОГО СОЮЗУ ЩОДО БІОПАЛИВА. 79 9. ВПЛИВ НА ЕКОЛОГІЮ. 86 9.1 Аргументи проти використання біомаси як енергетичного варіанту. 91 9.2 Біопаливо та його регіональний вплив. 93 10. ВИСНОВКИ. 103 11. БІБЛІОГРАФІЧНА ЛІТЕРАТУРА. 106

Біопаливо: міф чи реальність. Маріана Бальєнілла. UMH, червень 2007 р.

Біопаливо: міф чи реальність

Біопаливо: міф чи реальність. Маріана Бальєнілла. UMH, червень 2007 р.

ЧАСТИНА I 1. ВСТУП Ця робота спрямована на підхід до сектору біопалива. Якщо взяти до уваги, що в Іспанії практично все паливо для транспортування надходить з нафти, а оскільки воно є невідновлюваним джерелом енергії, то визначення того, чи може біопаливо забезпечувати нафту цілком або незначною частиною, є життєво важливим. Як видно на графіку 1, ми перейшли від споживання 12 Mtoe у 1973 р. До більш ніж 35 Mtoe у 2004 р.

Графік 1: Джерела енергії, що використовуються у транспорті, промисловості та інших секторах Іспанії. Міжнародне енергетичне агентство IEA 2007.

Мтое: мегатони нафтового еквівалента

Біопаливо: міф чи реальність. Маріана Бальєнілла. UMH, червень 2007 р.

У першій частині цієї роботи аналізуються процеси виробництва біодизеля та біоетанолу, а також еволюція їх виробництва. У другій частині порівнюються енергетичні баланси різних видів біопалива, в основному, на основі англосаксонських статей. Третя частина роботи аналізує доступність сільськогосподарських угідь для біопалива, конкуренцію з виробництвом харчових продуктів, яку може представляти масштабне виробництво біопалива, політику Європейського Союзу щодо біопалива та їх потенційний вплив на навколишнє середовище та місцевий розвиток.

Біопаливо: міф чи реальність. Маріана Бальєнілла. UMH, червень 2007 р.

Біопаливо: міф чи реальність. Маріана Бальєнілла. UMH, червень 2007 р.

Для його отримання можуть бути використані недорогі тваринні жири та відпрацьовані олії, що використовуються для смаження в їжі. В Європі ці олії вже збирають, використовують у ресторанах, їдальнях, готелях тощо. (Larosa, 2001) або отримати його з енергетичних культур.

Першим кроком для виробництва біодизеля є пресування насіння для отримання рослинного масла. Згодом олію піддають рафінуванню, а потім починається фаза переетерифікації жирних кислот. Для цієї фази спирт (метанол) та гідроксид натрію змішуються, утворюючи метоксид натрію (SánchezMacias.J, et al. 2006). У цій реакції рослинна олія естерифікується спиртом (зазвичай метанолом) у приблизному співвідношенні 1/10 між спиртом та олією (1,1 кг метанолу на кожні 10 кг олії). Два основні сполуки проходять процес рафінування перед тим, як бути придатними для використання. Метанол, отриманий після цих процесів рафінування, може бути використаний повторно при переетерифікації вихідних сполук (APPA, 2005).

Цей процес практично однаковий незалежно від типу використовуваних жирів або розміру ферми. Ось чому це можна робити вдома, оскільки як температура, так і тиск у реакторі не високі (60 ° та 1,4 бар). Обмежуючим фактором є очищення біодизеля, оскільки від нього залежить якість кінцевого продукту (що він не має домішок, вологості, залишків та залишків від реакції).

Біопаливо: міф чи реальність. Маріана Бальєнілла. UMH, червень 2007 р.

«Підраховано, що стійкість слідів метанолу в кінцевому продукті, навіть у незначних відсотках, являє собою значне зменшення виходу кінцевого продукту. Щоб гарантувати більш високий рівень чистоти, продукт можна піддавати дистиляції »(Sán chezMacias.J, et al, 2006). Загальний процес виробництва біодизеля з етерифікації масел такий:

Діаграма 1: Процес виробництва біодизеля. Власна розробка МЕА "Біодизель у Північній Америці: питання реалізації" 2004 р.

"Реакція переетерифікації - це характерна реакція складних ефірів, а отже, ліпідів, в яких масло або жир реагують з жирними кислотами, спиртами або іншими складними ефірами з обміном ацильних груп. Змішування тригліцеридів та метанолу з каталізатором (метилат натрію або етилат натрію) при кімнатній температурі досягається рівноваги приблизно через пару годин. Для завершення реакції необхідна наявність надлишку метанолу або видалення утвореного гліцерину. З такою обережністю у 90 Біопаливо: Міф чи реальність. Маріана Бальєнілла. UMH, червень 2007 р.

хвилин реакція закінчується щонайменше на 98%. Реакція алкоголізу засушливого тригліцеру полягає в наступному »(Лароза, 2001):

Діаграма 2: Реакція трансестерифікації. Лароза, 2001

Стехіометрично реакція переетерифікації реагує на молярне співвідношення алкоголю до тригілцериду 3: 1. Як продукти отримують три молі складних ефірів відповідного спирту та один моль гліцерину (журнал біокарбурантів, 2007). Біодизель, виготовлений із відпрацьованих масел, складається з фаз переробки сировини, переетерифікації для отримання метилового ефіру, очищення та сушіння (APPA, 2005). Спирт необхідний для отримання біодизеля, яким може бути метанол або етанол, обидва можуть бути отримані із сільськогосподарської продукції, етанол переважно ферментацією. В даний час метанол, який отримують у вигляді нафти або похідного газу, має дуже зручну ринкову вартість, оскільки він найбільш використовується у цьому виробничому процесі (Лароза, 2001). Для поліпшення швидкості реакції та кінцевого виходу використовується каталізатор, який може бути кислим, основним або ферментативним. Основи включають Na OH, KOH, карбонати та відповідні алкоксиди натрію та калію, такі як метоксид натрію, етоксид натрію, пропроксид натрію та бутоксид натрію. До кислотних каталізаторів належать сірчана, соляна та сульфонові кислоти. Ліпази можна використовувати як ензі каталізатори

Біопаливо: міф чи реальність. Маріана Бальєнілла. UMH, червень 2007 р.

матика (журнал біопалива, 2007). Загалом, переетерифікація, що каталізується лугом, набагато швидша, ніж каталізація кислотою, і вона зазвичай використовується в комерційних масштабах. Однак використання лугів означає, що гліцериди та алкоголь повинні бути по суті безводними, оскільки вода змушує реакцію частково переходити до омилення, яке утворює мило. Крім того, для використання лугів потрібно, щоб тригліцериди мали низьку частку вільних жирних кислот і, таким чином, уникали їх нейтралізації, що також призводить до утворення мила. Таке утворення мила частково витрачає каталізатор і значно знижує продуктивність процесу. Щоб уникнути цього, можна використовувати кислотні каталізатори або тригліцериди піддавати попередньому процесу омилення (відомого як лужна обробка), а потім можна використовувати основний каталізатор. Також можуть використовуватися масла з низькою часткою вільних жирних кислот (