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

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. 🙂