Biopaliwa

Opublikowane przez Krzysztof Lis dnia 17.05.2008 o godzinie 14:59

Biopaliwa to wszystkie paliwa, wyprodukowane z biomasy. Za biomasę uważa się całość materii roślinnej i zwierzęcej, ulegającej biodegradacji, oraz produkty ich przemiany materii, np. krowi nawóz. Z tego względu różnego rodzaju biopaliw jest mnóstwo i występują one w formie gazowej, ciekłej i stałej. Ponieważ biomasa jest odnawialnym źródłem energii, można z powodzeniem uważać biopaliwa jako nośnik właśnie energii odnawialnej. W odróżnieniu od węgla kamiennego, brunatnego, gazu ziemnego, paliw jądrowych czy paliw otrzymywanych z ropy naftowej.

Definicje pojęcia biopaliwa są różne. Przykładowo za biopaliwa uważa się niekiedy te paliwa, które w ponad 80% (objętościowo) składają się z przetworzonej (lub nie) biomasy, zebranej w ciągu 10 lat przed jej wyprodukowaniem. Mnie taka definicja się niespecjalnie podoba, bo w takim przypadku moim zdaniem można mówić tylko o mieszance zawierającej ponad 80% biokomponentów.

Biomasa jest krótkoterminowym magazynem energii słonecznej, która wyłapywana jest przez rośliny w procesie fotosyntezy. W dłuższym horyzoncie czasowym ta energia słoneczna zmagazynowana jest również w węglu kamiennym i ropie naftowej.

W Polsce o biopaliwach mówi się najczęściej w kontekście biopaliw ciekłych, które mogą stanowić alternatywę dla ropopochodnych paliw silnikowych. Zarówno biodiesel jak i bioetanol są klasyfikowane jako biopaliwa, choć ja do tej definicji podchodzę ostrożnie!

• Rodzaje biopaliw.
  • Biopaliwa dla silników spalinowych.
  • Surowce do produkcji biopaliw.
• Wykorzystanie biopaliw.

Rodzaje biopaliw

Jak wspomniałem, biopaliwa możemy z powodzeniem podzielić na gazowe, ciekłe (niekiedy niepoprawnie określane mianem płynnych) i stałe.

Biopaliwa gazowe to przede wszystkim biogaz, otrzymywany w procesie fermentacji beztlenowej biomasy, składający się przede wszystkim z metanu. Oprócz tego biopaliwem jest również gaz drzewny, bo przecież powstaje w procesie zgazowania jak najbardziej odnawialnego drewna. Również gaz ze zgazowania innych surowców biomasowych będzie biopaliwem.

Biopaliwa ciekłe to wspomniane wcześniej biodiesel i bioetanol, ale także metanol i butanol. Także olej roślinny jest biopaliwem. Według wspomnianej wyżej definicji biopaliwem byłby również E85, czyli mieszanka 85% etanolu i 15% benzyny, ale jak napisałem, nie zgadzam się z takim podejściem.

Biopaliwa stałe zaś to wszelkiego rodzaju przetworzona i nieprzetworzona biomasa, a więc drewno, zrębki, pellety, brykiety drzewne, a także węgiel drzewny. Również ziarna zbóż są biopaliwem, w handlu bowiem dostępne są kotły zdolne do spalania nie tylko miału węglowego, ale również owsa. Za biopaliwa stałe uważa się również biodegradowalną frakcję odpadów komunalnych.

Niekiedy za biopaliwo stałe uważa się również torf (suszony i ewentualnie brykietowany). Oczywiście torf jako paliwo kopalne nie jest odnawialnym źródłem energii, ale jest znacznie młodszy geologicznie niż węgiel kamienny czy brunatny.

Biopaliwa dla silników spalinowych

Wśród biopaliw nadających się do zasilania silników spalinowych wymienić trzeba:

• olej roślinny surowy i przetworzony (biodiesel),
• biogaz, który można wykorzystać do zastąpienia gazu ziemnego,
• alkohole – metanol, etanol, butanol i propanol.

Surowce do produkcji biopaliw

W Europie biopaliwa otrzymuje się z lnu i rzepaku (oleje roślinne). W USA — kukurydzę (etanol, ale także olej kukurydziany) i soję (olej roślinny). Doskonałym surowcem do przetworzenia na handlowe biopaliwa są wszelkiego rodzaju odpady przemysłowe, rolnicze, z produkcji rolnej — z takich surowców produkowane są właśnie pellety i brykiety. Pellety produkuje się bowiem przede wszystkim z odpadowego drewna, na brykiety można zaś przetworzyć niemal każdy rodzaj biomasy — słomę, drewno, kompost, śmieci, a także osady ściekowe.

Wykorzystanie biopaliw

Biopaliwa praktycznie rzecz biorąc mogą zastąpić dowolne nieodnawialne paliwo. Praktyczna realizacja tego postulatu może być niekiedy kłopotliwa, ale to szczegół.

W 2005 roku 15% światowego zużycia energii finalnej pochodziło z wykorzystania biopaliw. Znaczna większość biomasy wykorzystywana jest w krajach nisko rozwiniętych, głównie do przygotowania posiłków i ogrzewania pomieszczeń. W krajach rozwiniętych biomasa i biopaliwa mogą być wykorzystywane do produkcji ciepła i energii elektrycznej w systemach zarówno scentralizowanych, jak i rozproszonych. Przykładowo, Szwecja i Finlandia pokrywają odpowiednio 17% i 19% swojego całkowitego zapotrzebowania na energię właśnie z biopaliw. W przypadku państw rozwiniętych ten udział jest zazwyczaj niższy, niż w przypadku państwo rozwijających się, ze względu na większy apetyt statystycznego mieszkańca na energię.

Biopaliwa na dziś nie są w stanie definitywnie zastąpić kopalnych surowców energetycznych. Potencjał wykorzystania biomasy i biopaliw w Polsce (ale i na świecie) jest olbrzymi. Zasoby biomasy są bowiem spore (choć znacznie mniejsze, niż zasoby energii słonecznej czy wiatrowej) a jej techniczne wykorzystanie relatywnie proste — i tanie.

Osobiście uważam, że biopaliwa wszelkiego rodzaju stanowić będą tylko etap przejściowy między wykorzystaniem paliw ropopochodnych a innymi układami napędowymi pojazdów. Ich wykorzystanie jest łatwe ze względu na możliwość użycia istniejącej infrastruktury paliwowej i istniejącej floty pojazdów — łatwiej zatankować biodiesel do silnika wysokoprężnego, niż wymontować z samochodu silnik, bak i skrzynię biegów i zastąpić je elektrycznym układem napędowym.

Co istotne, przyjmuje się, że w wyniku spalania biomasy nie jest emitowany dwutlenek węgla. To oczywiście z fizycznego punktu widzenia nieprawda, bo utlenianie węgla pierwiastkowego zawartego w biomasie i biopaliwach powoduje powstawanie CO2. Jest to tylko i wyłącznie umowna koncepcja, która bierze pod uwagę fakt, że ten dwutlenek węgla jeszcze niedawno krążył w atmosferze, i został tymczasowo związany w biomasie. Jego powtórna emisja nie powoduje więc w perspektywie kilkudziesięciu lat zwiększenia stężenia gazów cieplarnianych.

Pokrewne tematy:

1. Biopaliwa nie są „bio”? Reklama wyborcza jednej z partii politycznych podawała, że Polskę uratować mogą tylko biopaliwa —...
2. Biopaliwa pod lupą Choć kontrowersje wokół biopaliw nie słabną, naukowcy z uporem poszukują nowych źródeł energii ukrytej...
3. Biomasa Biomasa to według definicji z Wikipedii ([1]) ogólna masa materii organicznej, zawartej w organizmach...
4. US Air Force testuje biopaliwa Kiedy w Polsce trwała debata nad wprowadzeniem domieszki biopaliw do tradycyjnych paliw, podniosła się...
5. Biopaliwa zakazane przez islam? Nie jest dobrze, gdy religię miesza się z ekonomią i polityką. Może wówczas powstać...

Jeśli ten artykuł Cię zainteresował i chcesz być powiadamiany o nowościach w serwisie, zasubskrybuj kanał RSS bloga albo zapisz się na newsletter.