Wydajność produkcji biodiesla

W dzisiejszym krótkim artykule przedstawię Wam w dużym skrócie bilans energetyczny produkcji biodiesla, w schemacie prawie well-to-wheel. Well-to-wheel przedstawia sprawność całego cyklu wszystkich przemian energetycznych począwszy od wydobycia paliwa ze złoża/miejsca wydobycia (well) aż do dostarczenia go do kół (wheel), uwzględnia rafinację paliwa, jego transport, i straty na przetworzenie na energię mechaniczną. Tu nie będziemy uwzględniać strat w silniku, skrzyni biegów, itd.

Z zagadnieniem bardzo związane jest pojęcie Energy Return On Energy Invested (EROEI), czyli zwrot energetyczny w odniesieniu do energii zużytej w procesie. To coś podobnego do współczynnika wydajności pompy ciepła (Coefficient Of Performance – COP), który odzwierciedla stosunek ilości pozyskanego ciepła do ilości zużytego prądu. EROEI to stosunek wartości opałowej paliwa do energii zużytej na jego produkcję. Gdy jest poniżej jedności, tracimy energię. Gdy wynosi ponad 100%, można mówić o energetycznej opłacalności jakiegoś procesu.

Czytaj dalej…

Odnawialne źródła energii dla rolników (2)

W poprzednim materiale w tym cyklu opisałem pierwszą część odnawialnych źródeł energii, które mogą łatwo znaleźć zastosowanie w rolnictwie. Dziś pora na drugą część.

Ogólne informacje na temat odnawialnych źródeł energii znajdziesz tutaj, w osobnym artykule.

Biopaliwa dla rolnictwa

Zdecydowanie najwięcej uwagi w ostatnich latach poświęcano ciekłym biopaliwom, które można wykorzystać do zasilania silników. Spośród nich wymienić można dwa najpopularniejsze (tak zwane biopaliwa pierwszej generacji):

  • biodiesel, czyli estry metylowe kwasów tłuszczowych, powstające poprzez wymieszanie oleju roślinnego z metanolem w obecności katalizatora,
  • bioetanol, czyli produkowany z surowców roślinnych etanol, alkohol etylowy.

Obydwa te paliwa są powszechnie stosowane jako domieszki do paliw, w ilości nieprzekraczającej kilku procent. Mówią o tym odpowiednie oznaczenia dystrybutorów paliw z domieszkami. Biodiesel zastępuje olej napędowy, zaś bioetanol nadaje się do silników z zapłonem iskrowym, czyli benzynowych. Ani jedno, ani drugie paliwo nie daje się wytworzyć bez odpowiedniej aparatury i niemałego wsadu energetycznego.

Biodiesel

Rzepak to podstawowa uprawa do produkcji oleju w polskiej strefie klimatycznej.

Produkcja biodiesla została tu już u nas omówiona dość dokładnie, więc nie będę tego powtarzał. Dość napisać, że wytwarza się go z następujących surowców:

  • oleju roślinnego (najczęściej, choć i z tłuszczów zwierzęcych technicznie da się go wyprodukować),
  • metanolu,
  • wodorotlenku sodu lub potasu.

W gospodarstwie rolnym wyprodukować można w zasadzie tylko olej roślinny, a i to nie bez odpowiedniej aparatury (tłoczni oleju). Sama produkcja biodiesla też odbywa się na odpowiedniej linii technologicznej.

Czyli produkcję biodiesla na własne potrzeby małego gospodarstwa rolnego można raczej włożyć między bajki. Choć mogę sobie wyobrazić, że przetwarzanie oleju na biodiesel odbywa się w spółdzielni rolniczej, na linii produkcyjnej współfinansowanej przez wielu rolników, z dostarczonego przez nich rzepaku.

Bioetanol, czyli alkohol etylowy z odnawialnych surowców

Alkohol etylowy tradycyjnie produkowano z surowców roślinnych, bogatych w węglowodany, m.in. winogron (wino), ryżu (sake), zbóż (piwo). Dziś oczywiście możliwa jest jego synteza chemiczna (przez uwodornienie etylenu), ale tak otrzymany alkohol nie będzie już biopaliwem.

Produkcja etanolu z surowców rolniczych składać się będzie z dwóch osobnych procesów:

  • fermentacji alkoholowej — przerobienia surowca przez drożdże na mieszankę wody i alkoholu, zawierającej zazwyczaj nie więcej, jak kilkanaście procent alkoholu,
  • destylacji otrzymanej mieszanki, do odpowiedniego stężenia.

Do celów paliwowych używa się najczęściej etanolu w stężeniu powyżej 96%, trudnego do osiągnięcia w prostych urządzeniach do destylacji. Co ciekawe, choć w Polsce jest zakaz destylacji alkoholu na własne potrzeby, można bez problemu kupić zestawy do destylacji za nieduże pieniądze.

Warto jednak zaznaczyć, że proces destylacji alkoholu wymaga bardzo dużo energii. Łącznie, sprawność energetyczna produkcji etanolu jest rzędu 150% (tu znajdziesz obliczenia EROEI etanolu, dokonane dla jednej, konkretnej instalacji produkcji tego paliwa) co oznacza, że zysk energetyczny jest nieznaczny. A i to tylko wtedy, jeśli nie weźmiemy pod uwagę także nakładu energetycznego na wyprodukowanie surowca do fermentacji.

Realnie rzecz ujmując produkcja i wykorzystanie etanolu w rolnictwie nie ma większego sensu, także ze względu na wspomniany wyżej bilans energetyczny. Chyba, że produkowalibyśmy go z surowców odpadowych (np. owoców, nienadających się do sprzedaży) a do destylacji wykorzystywali darmową energię słoneczną.

Sądziłem, że na drugiej części uda mi się zakończyć, ale jest jeszcze kilka aspektów do omówienia, więc za jakiś czas pojawi się tutaj trzecia część artykułu o odnawialnych źródłach energii dla rolników. 🙂

Nowe oznaczenia na stacjach, czyli ile biopaliwa w paliwie?

W ubiegły weekend na stacji benzynowej w Gdańsku zobaczyłem na dystrybutorach nowe oznaczenia, które bardzo mnie zaintrygowały. Postanowiłem je uwiecznić na fotografii, a później dowiedziałem się, że to oznaka zmian w zakresie oznaczeń paliw na stacjach. Że takie dodatkowe informacje mają się pojawić na stacjach w całym kraju.

I jeśli mam być szczery, bardzo jestem z tej zmiany zadowolony, co postaram się uzasadnić nieco niżej.

Przez internet przetoczyło się już trochę artykułów na ten temat. Sprawa pojawiła się także na stronie głównej serwisu Wykop.pl, gdzie nie do końca spotkała się ze zrozumieniem. Szkoda.  Czytaj dalej…

Smutny, ale wcale nie dziwny koniec biodiesla rolniczego w Polsce

Niemal tydzień temu w Natemat.pl pojawił się artykuł o wiele mówiącym tytule „Smutny koniec szejka biodiesla. Rolnik chce, ale nie może w Polsce produkować paliwa”.

A mnie ten koniec wcale nie dziwi. Bo od samego początku uważałem przepisy pozwalające rolnikom na produkcję biodiesla na własne potrzeby za olbrzymi błąd. Niestety, nigdzie nie napisałem na ten temat artykułu, więc nie mogę teraz powiedzieć „ja wiedziałem, że tak będzie”. Tak, jak mogłem to zrobić ostatnio. 😉

Dowodem na to, że uważałem całą tę inicjatywę za chybioną jest właśnie to, że nie napisałem tego tekstu.  Czytaj dalej…

Produkcja biodiesla

Produkcja biodiesla z oleju roślinnego czy nawet zużytego oleju po smażeniu frytek jest prostsza, niż mogłoby się wydawać. W tym celu nie jest potrzebna żadna skomplikowana aparatura, niedostępne dla przeciętnego śmiertelnika surowce, ani wiedza tajemna.

Przy odrobinie wysiłku możliwa jest produkcja biodiesla w garażu, z użyciem jednej plastikowej butelki. Będzie to dość żmudna praca, ale jak najbardziej jest to wykonalne.

Oczywiście możliwe jest również użycie bardziej wyspecjalizowanych urządzeń stworzonych do tego celu. Ułatwiają one znacząco pracę, wykonując dużą część zadań za użytkownika. Na przykładzie takiej właśnie instalacji chciałbym dziś opisać, jak wygląda produkcja biodiesla. Czytaj dalej…