Biodegalai

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Jump to navigation Jump to search
Atsinaujinanti energija
Logo Renewable Energy by Melanie Maecker-Tursun V1 4c.svg
Šis straipsnis yra serijos
Atsinaujinanti energija dalis

Vėjo energija · Saulės energija
Biodegalai · Biokuras
Bangų energija · Potvynių energija
Hidroenergija
Geoterminė energija
Aplinkos technologijos
Emojione 1F331.svg
Šis straipsnis yra serijos
Aplinkos technologijos dalis

Tvarioji plėtra
Atsinaujinantieji energijos ištekliai
Energijos taupymas
Energetikos plėtra
Biokuras
Biodegalai
Vandenilio technologijos
Vandens gerinimas
Nuotekų valymas
Remediacija (atstatymas)
Atliekų tvarkymas
Atliekų perdirbimas
Kompostavimas
Oro taršos kontrolė ir modeliavimas
Poveikio aplinkai vertinimas
Ekologinė miškininkystė
Ekologinė statyba
Natūralioji statyba
Aplinkos dizainas

Aplinkotyra
Biodegalams gali būti naudojamos cukranendrės
Biokuras taip pat gaminamas iš rapsų aliejaus

Biodegalai – vienas iš atsinaujinančių energijos šaltinių, biokuras, pagamintas iš biomasės ir naudojamas kaip degalai vidaus degimo, dyzeliniams, Stirlingo ir kituose varikliuose, dažniausiai automobilių transporto reikmėms.

Daugiausiai biodegalų (bioetanolio) yra naudojama Brazilijoje ir JAV.

Rūšys[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Automobiliuose dažniausiai naudojamos šios biodegalų rūšys: bioetanolis, biodyzelinas, augalinis aliejus, bioalyva.

Bioetanolio gamybai gali būti panaudojamos:

Iki 20 % bioetanolio priemaišos benzine nereikalauja techninių variklio pakeitimų ir nemažina variklio galios. Norint naudoti aukštesnės koncentracijos bioetanolį reikalingi variklio pakeitimai. Bioetanolis yra labiausiai pasaulyje paplitę biodegalai.

Biodyzelinas – augalinio aliejaus esteris, rapsų metilo esteris, rapsų etilo esteris, gaminamas iš augalinio aliejaus ir alkoholio (metanolio arba etanolio). Jį galima naudoti neperdirbant variklio. Šiuo metu lengvųjų automobilių gamintojai nesuteikia garantijos varikliams, naudojantiems gryną biodyzeliną.

Augalinis aliejus naudojamas tik perdirbtuose varikliuose. Neseniai paskelbta apie ketinimus biokurui panaudoti gyvulinius riebalus.

Poveikis[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Mažėjant iškastinio kuro rezervams ir brangstant jo gavybai bei gamybai, biokuro panaudojimas transporte suteikia šias teigiamas galimybes:

  • Demonopolizuojama degalų tiekimo rinka, dažnai priklausanti nuo užsienio ekonominių ir politinių faktorių.
  • Degalų gamyba vyksta netoli jų vartojimo, todėl sumažėja pačių degalų transportavimo išlaidos.
  • Suteikiamos naujos galimybės žemės ūkio įmonėms.
  • Svarbiausia – mažinama tiesioginė aplinkos tarša, nes beveik visa biokuro gamyba ir vartojimas dalyvauja uždarame gamtos cikle.

Tyrimai parodė, kad naudojant aukštos etanolio koncentracijos kurą (pvz., E85, 70–85 % etanolio, plačiai naudojamas Švedijoje, plinta JAV), išskiriama mažiau kancerogeninių medžiagų nei naudojant įprastą kurą, taip pat mažesnės šiltnamio dujų emisijos, tačiau išsiskiria žymiai daugiau acetaldehido, kuris veikimas saulės šviesos išskiria ozoną, kuris savo ruožtu skatina žmogui kenksmingo smogo susidarymą. [1]

CO2 emisijos[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Augalai augdami sugeria CO2, šiltnamio efektą sukeliančias dujas. Skaidant biomasę, išsiskiria tik labai nedidelis kiekis CO2, todėl anglies ciklas užsibaigia, o CO2 balansas išlieka neutralus.

Žemės ūkio pramonėje biokuro gamyba pareikalauja didelių iškastinio kuro ir azoto trąšų kiekių naudojimo, o tai blogina klimato pusiausvyrą; tačiau ši išlieka aiškiai teigiama, lyginant su iškastinio kuro alternatyvomis.[2] Tačiau, jei naikinami atogrąžų miškų plotai arba sausinami durpynai, kad būtų galima sukurti plotus biokurui gaminti skirtų augalų auginimui, klimato pusiausvyra labai pablogėja. Kita vertus nualintų dirvožemių naudojimas pagerina klimato pusiausvyrą.[3][4] Be to, azoto oksidas, išsiskyręs tręšiant azotu, dalyvauja ozono sluoksnio naikinime.[5][6]

Priklausomai nuo konkrečių žemės ūkyje naudojamų auginimo metodų ir naudojamų augalų kultūrų (rapsai, kukurūzai, cukranendrės), biokuro gamybos procese į aplinką išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų ekvivalentas yra 50–70 % mažesnis nei iškastinio kuro, žinoma, jei nėra naikinami atogrąžų miškų plotai.[2][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16]

Vartojimo skatinimas[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Europos Sąjunga yra priėmusi direktyvą 2003/30/EG Dėl skatinimo naudoti biokurą ir kitą atsinaujinantį kurą transporte, kurioje numatoma iki 2020 m. padidinti biokuro dalį iki 20 % viso kuro sunaudojimo. 2006 m. išleista Europos Komisijos „Žalioji knyga“ (KOM (2006) 105) Europos Sąjungos tausios, konkurencingos ir saugios energetikos strategija, 2007 m. paskelbtas Europos Bendrijų komisijos komunikatas (KOM(2006) 848) Atsinaujinančios energijos panaudojimo gairės. [17]

Lietuvoje, siekiant paskatinti biodegalų gamybą ir vartojimą yra priimti šie teisės aktai:

  • Biokuro, biodegalų ir bioalyvų įstatymas (Žin., 2000, Nr. 64-1940; 2004, Nr. 28-870)
  • Prekybos naftos produktais, biokuru, bioalyva ir kitais degiaisiais skystais produktais Lietuvos Respublikoje taisyklės (Žin., 2001, Nr. 37-1269):
    • 95 markės variklių benzinas turi būti pagamintas naudojant priedą bioetiltretbutileterį (bio-ETBE), kuris mišinyje su benzinu turi sudaryti ne mažiau kaip 7 % tūrio, bet ne daugiau kaip 15 % tūrio
    • 95 markės variklių benzinas, pagamintas be bio-ETBE, savo sudėtyje privalo turėti 5 % tūrio bioetanolio
    • dyzelinas (išskyrus 2 klasės arktinį dyzeliną) privalo savo sudėtyje turėti 5 % tūrio riebalų rūgščių metilo esterio (RRME), pagaminto iš augalinės kilmės aliejų ar gyvūninės kilmės riebalų
  • Biodegalų gamybos plėtros finansavimo 2007 m. taisyklės (Žin., 2007, Nr. 91-3667):
    • rapsų grūdai – 160 Lt/t, javų grūdai – 114 Lt/t
    • didžiausias 2007 m. visiems pareiškėjams kompensuojamų rapsų grūdų kiekis – 111 390 t, javų grūdų – 66 686 t

Ateities biodegalai[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Šiuo metu Lietuvoje gaminami tik pirmos kartos biodegalai.[18] Pirmos kartos biodegalai – degalai, kuriems kaip žaliava naudojami maistiniai augalai, turintys lengvai išgaunamų cukrų, krakmolo ir aliejaus. Gamybos metu cukrūs sufermentuojami į bioetanolį, o iš riebalinių rūgščių transesterifikacijos būdu pagaminamas biodyzelinas. Šios kartos biodegalai susiduria su daugeliu problemų, nes jų gamybos didinimas kelia grėsmę maisto produktų gamybai ir bioįvairovei. Be to, jų gamyba brangesnė, lyginant su degalų gamyba iš naftos. Kai kada biodegalų gamybos metu šiltnamio efektą skatinančių dujų emisijų išsiskyrimas yra didesnis, nei tradicinių degalų, jei vertinamas visas gyvavimo ciklas, įskaitant trąšų gamybą, transportavimą ir pan.

Antros kartos biodegalai – degalai, kuriems kaip žaliava naudojama lignoceliuliozės turinti biomasė. Tai mediena ir jos atliekos, žemės ūkio atliekos (šiaudai, kukurūzų kotai ir pan.) bei energetiniai augalai, tokie kaip sora rykštėtoji (Panicum virgatum), drambliažolė (Miscanthus sinensis). Šių žaliavų kiekiai yra neriboti, jie nesudaro konkurencijos maisto produktų gamybai. Antros kartos biodegalų gamybai suvartojama visa žaliava, o ne tik atskiri jos komponentai.

Lyginant pirmos ir antros kartos biodegalus, pastarųjų galima pagaminti ženkliai daugiau iš biomasės, užauginamos tame pačiame žemės plote ir mažiau derlingoje žemėje.

Trečios kartos biodegalų gamintojai siekia patobulinti pačią žaliavą, t. y., išvesti labiau aliejingų augalų veisles, tobulinti atskirų augalų genus, atsakingus už aliejaus gamybą ir pan.

Ketvirtos kartos biodegalai – degalai, kurių gamybai naudojama žaliava iš genetiškai modifikuotų augalų. Juos auginant iš atmosferos absorbuojami didžiuliai CO2 kiekiai sukaupiami augalų stiebuose, šakose ir lapuose. Vėliau iš augalų biomasės biocheminių procesų metu, naudojant genomiškai sintezuotus mikrobus, efektyviai gaminami biodegalai.

Šaltiniai[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

  1. New Scientist, 21 April 2007, Biofuel’s dirty little secret
  2. 2,0 2,1 Uwe R. Fritsche, Kirsten Wiegmann: Treibhausgasbilanzen und kumulierter Primärenergieverbrauch von Bioenergie-Konversionspfaden unter Berücksichtigung möglicher Landnutzungsänderungen. WBGU, Berlin 2008 (Expertise des Öko-Instituts zum WBGU-Gutachten 2008)
  3. http://www.reuters.com/article/2011/07/08/us-eu-biofuels-idUSTRE76726B20110708
  4. Joseph Fargione, Jason Hill, David Tilman, Stephen Polasky, Peter Hawthorne: Land Clearing and the Biofuel Carbon Debt. Science, 2008-02-07.
  5. Nora Schlüter (2009-08-28). „Financial Times Deutschland: Lachgas ist Ozonkiller Nummer Eins“. Financial Times (vokiečių). Suarchyvuotas originalas 2010-01-12. 
  6. Ravishankara, A. R.; et al. (2009). „Nitrous Oxide (N2O): The Dominant Ozone-Depleting Substance Emitted in the 21st Century.“. Science. Epub ahead of print. PMID 19713491. 
  7. Süddeutsche Zeitung: Alternative Energiequellen – Klimakiller vom Acker, 2007-09-26.
  8. Die Zeit: Ernüchternde Klimabilanz, 2007-09-26.
  9. [Abstract „N2O release from agro-biofuel production negates global warming reduction by replacing fossil fuels“]. Atmos. Chem. Phys. Discuss 7: 11191–11205. 2007. 
  10. P. J. Crutzen, A. R. Mosier, K. A. Smith & W. Winiwarter (2008). [Abstract und vollständige Veröffentlichung als PDF „N2O release from agro-biofuel production negates global warming reduction by replacing fossil fuels“]. Atmos. Chem. Phys 8: 389–395. 
  11. Manfred Wörgetter, Marion Lechner, Josef Rathbauer: Ökobilanz Biodiesel. Eine Studie der Bundesanstalt für Landtechnik im Auftrag des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft. März 1999. S. 19 (PDF; 79 kB)
  12. Archyvuota kopija 2014-09-03 iš Wayback Machine projekto., Studie des Fraunhofer-Instituts
  13. http://www.unep.fr/scp/rpanel/pdf/Assessing_Biofuels_Full_Report.pdf
  14. Edelmann et al.: Ökologischer, energetischer und ökonomischer Vergleich von Vergärung, Kompostierung und Verbrennung fester biogener Abfallstoffe. 2000
  15. SRU: Klimaschutz durch Biomasse. Sondergutachten. 2007
  16. R. Zah et al.: Ökobilanz von Energieprodukten. 2007
  17. Aleksas Jakštas. Europos Sąjungos teisinė bazė, reguliuojanti biokuro gamybą ir naudojimą. 2007 m. lapkričio 8 d. Konferencijos „Biokuro ateitis Lietuvoje: problemos ir galimybės“ medžiaga
  18. http://www.lei.lt/_img/_up/File/atvir/bioenerlt/index_files/Biodegalai_galut.pdf Biodegalai

Literatūra[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

  • Biodegalai – atsinaujinantys energijos ištekliai (sud. Ernestas Zaleckas). – Akademija: Lietuvos žemės ūkio universiteto Leidybos centras, 2010. – 28 p.: iliustr. – ISBN 978-9955-896-75-3