Biopaliwo

Biopaliwo
Polecane artykuły
Kogeneracja Biomasa Odnawialne źródła energii Utylizacja Gospodarstwo ekologiczne Zasoby nieodnawialne Oczyszczalnia ścieków Alternatywne źródła energii Inżynieria genetyczna

Biopaliwo to paliwo odnawialne, które można uzyskać ze substancji, części produktów i odpadów pochodzenia roślinnego lub biologicznego ulegającym biodegradacji czyli biomasy. Dzięki rozwinięciu się rolnictwa oraz agrotechnice powyższe surowce przyczyniają się do powiększania zasobów, którymi są biopaliwa. Obecnie biopaliwa stanowią ekologiczne rozwiązanie problemów spowodowanych przez paliwa kopalne, które emitują więcej CO₂ oraz w przeciwieństwie do biopaliw, nie są one odnawialnych źródłem energii. Ten szczególny rodzaj paliwa może znaleźć zastosowanie zarówno w silnikach samochodowych, energii elektrycznej oraz energii cieplnej.

TL;DR

Biopaliwa to odnawialne źródło energii pozyskiwane z biomasy. Mogą występować w formie stałej, ciekłej lub gazowej. Klasyfikuje się je również ze względu na wykorzystywany surowiec i technologię produkcji. Biopaliwa mają wiele zalet, takich jak redukcja emisji szkodliwych substancji, zwiększenie inwestycji w rolnictwo i stopniowa niezależność od importu ropy naftowej. Jednakże istnieją również wady, takie jak możliwość emisji szkodliwych pyłów i zaburzenie systemu uprawy roślin. W przypadku biopaliw ciekłych istnieje również ryzyko niedoboru żywności.

Klasyfikacja biopaliw ze względu na stan skupienia

Jak podaje A. Szeptycki, wyróżnia się trzy rodzaje biopaliw ze względu na stan skupienia :

• stały - wykonywane ze słomy, biomasy drzewnej z odpadów i biomasy z upraw energetycznych znajdują zastosowanie w energii cieplnej lub elektrycznej.
• ciekły - pozyskiwane są z roślin oleistych, olejów posmażalniczych, ziaren zbóż lub buraków cukrowych. Wywarzane z nich biodiesel i bioetanol znajdują zastosowanie jako olej napędowy do pojazdów silnikowych.
• gazowy - pozyskiwane ze świeżej biomasy z upraw polowych oraz odpadów organicznych i dzięki nim tworzony jest nowy rodzaj nośnika energii jakim jest biogaz.

Klasyfikacja biopaliw ze względu na generacje

Zgodnie z publkacją I. Jonek-Kowalskiej, D. Bernego oraz G. Płazy, można również dokonać podziału rodzaju biopaliw na generacje. Klasyfikacja ta jest uwarunkowana ze względu na rodzaj wykorzystywanego surowca oraz jego technologie przetwarzania.

I generacja biopaliw - tzw. biopaliwa konwencjonalne, które w trakcie procesu produkcji wykorzystują surowce roślinne. Przykładami takich biopaliw są:

• bioetanol - pozyskiwany z buraków cukrowych oraz zboża tworzony w procesie hydrolizy i fermentacji
• czysty olej roślinny - pozyskiwany z roślin oleistych tworzony w procesie tłoczenia na zimno
• biodiesel - RME, FAME/FAEE pozyskiwany z roślin oleistych lub olejów posmażalniczych w procesie transestryfikacji
• biogaz - pozyskiwany z biomasy wilgotnej w w procesie fermentacji

II generacja biopaliw - biopaliwa lignocelulozowe, które w trakcie procesów produkcji wykorzystują biomasę niezdatną do pożywienia. Przykładami takich biopaliw są między innymi:

• "bioetanol otrzymywany w wyniku zaawansowanych procesów hydrolizy i fermentacji biomasy celulozowej i lignocelulozowej"
• biometanol
• dimetylofuran

III generacja biopaliw - biopaliwa tak zwane wodorowe oraz "paliwami przyszłości", wytwarzane z surowców o wysokiej produktywności. Do takich surowców można zaliczyć między innymi algi, które charakteryzują się szybkim wzrostem oraz glony wykorzystywane do produkcji biowodoru.

Zalety stosowania biopaliw

Zastosowanie biopaliw jako odnawialne źródła energii niesie za sobą wiele zalet. Poniżej przedstawiono niektóre z nich, o który nadmienia G. Jastrzębska :

• używanie specjalnych kotłowni na biomasę, które redukują emisję szkodliwych pyłów, metanów i gazów cieplarnianych takich jakich CO₂
• biodegradowalność czyli wykorzystanie odpadów źródeł naturalnych
• zwiększenie inwestycji w dział gospodarki jakim jest rolnictwo
• zwiększenie zatrudnienia na wsiach
• wykorzystanie pól rolnych do uprawy rośliny energetycznych wykorzystywanych na biomasę
• ograniczenie stosowania paliw kopalnych, które są nieodnawialnym źródłem energii
• stopniowe zyskanie niezależności od importu ropy naftowej, co prowadzi do obniżki jej cen

Wady stosowania biopaliw

Oprócz korzyści jakie można uzyskać w wyniku używania biopaliw, warto wspomnieć o negatywnych aspektach, o których również wspomina G. Jastrzębska :

• w przypadku braku odpowiedniej technologii oraz zastosowaniu niezalecanych filtrów może dojść do wydzielaniu szkodliwych pyłów, a w konsekwencji uszkodzenia kotła
• zaburzenie systemu uprawy rośliny (na przykład degradacja gleby)
• wysoki koszt produkcji biopaliw, jego "pozyskania, przetwarzania i transportu"

Jak zaznacza A. Żołądkiewicz , w przypadku biopaliw ciekłych należy także uwzględnić odpowiednie racjonowanie żywności. Większość surowców wykorzystywanych na produkcję biopaliw I generacji to rośliny jadalne. Istnieje więc zagrożenie związane z nadmiernym wykorzystaniem tych roślin, co może grozić podwyżką ich cen lub niedostatkiem.

Bibliografia

• Bajdor K., Biernat K. (2011) Biopaliwa jako alternatywne nośniki energii w silnikach spalinowych, klasyfikacja i perspektywy rozwoju, "Archiwum Motoryzacji", nr 1, s. 5-19
• Berny D., Wandzich D., Płaza G.(2015) Wyzwania dla sektora biopaliw w świetle rozwijającej się biogospodarki, Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska", nr z.79, s. 41-55
• Jastrzębska G. (2007) "Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne", Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, s. 62-65
• Jonek-Kowalska I., Berny D., Płaza G. (2016) Ocena konkurencyjności biopaliw w aktualnych uwarunkowaniach technologicznych, rynkowych i prawnych, "Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska", Tom z. 97, s. 141-152
• Lewandowski W.M. (2007) "Proekologiczne odnawialne źródła energii", Wydawnictwo WNT, s. 342
• Szeptycki A. (2007) Biopaliwa-zalecenia UE, potrzeby, realne możliwości produkcji, "Inżynieria Rolnicza", tom R. 11, nr 7 (95), s. 201-206
• Wójcik - Czerniawska A. (2015) Perspektywy rozwoju sektora biopaliw, "Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Zarządzanie", nr 18, s. 138-146
• Żołądkiewicz A. (2016) Ekonomiczno-ekologiczne aspekty produkcji biopaliw ciekłych, "Roczniki Naukowe Stowarzyszenia Ekonomistów Rolnictwa i Agrobiznesu", tom 18, nr z. 3, s. 426-431

Autor: Joanna Dańda