1 Nowoczesne biopaliwa w Unii Europejskiej Andrzej Kulczycki POPiHN 02. 10. 2014.

Prezentacja na temat: "1 Nowoczesne biopaliwa w Unii Europejskiej Andrzej Kulczycki POPiHN 02. 10. 2014."— Zapis prezentacji:

1 1 Nowoczesne biopaliwa w Unii Europejskiej Andrzej Kulczycki POPiHN 02. 10. 2014

2 2 Dotychczas wytwarzane i stosowane biopaliwa / biokomponenty Bioetanol – do 10 %(V/V) ETBE – do 15 %(V/V) FAME / RME – do 7 %(V/V) Biopaliwa 1-ej generacji Struktura chemiczna odmienna od paliw mineralnych  niższa wartość opałowa, odmienne oddziaływanie na materiały konstrukcyjne

3 Agricultural products Forest products Industrial by-products Waste Combustion Gasification Pyrolysis Anaerobic digestion Fermentation HeatElectricityTransport fuels The Bioenergy Matrix Od wielu lat poszukiwania nowych biopaliw

4 4 Biochemiczna konwersja biomasy Bioetanol Bioetanol z lignocelulozy ETBE Biobutanol Biogaz i biometan Od wielu lat poszukiwania nowych biopaliw Według Europejskiej Technologicznej Platformy Biopaliw Termiczna konwersja biomasy BtL F-T Alkohole DME Biowodór Oleochemia PVO FAME HVO

5 5 Od wielu lat poszukiwania nowych biopaliw Według Europejskiej Technologicznej Platformy Biopaliw Advanced Biofuels are those (1) produced from lignocellulosic feedstocks (i.e. agricultural and forestry residues, e.g. wheat straw/corn stover/bagasse, wood based biomass), non-food crops (i.e. grasses, miscanthus, algae), or industrial waste and residue streams, (2) having low CO 2 emission or high GHG reduction, and (3) reaching zero or low ILUC impact

6 6 Od wielu lat poszukiwania nowych biopaliw Według Europejskiej Technologicznej Platformy Biopaliw Biofuels produced by advanced processes from non-food feedstocks (e.g. wastes, agricultural & forestry residues, energy crops, algae). The end product may be equivalent to fuels produced by first generation technology (e.g. ethanol or FAME), or may be a different type of advanced biofuel (such as, BioDME or biokerosene).advanced processes

7 7 Od wielu lat poszukiwania nowych biopaliw Według Europejskiej Technologicznej Platformy Biopaliw The term "advanced biofuels" is also applied to biofuels with advanced properties, such as HVO, biopetroleum, biojet fuel, biobutanol, etc.. These end products may be more compatible with existing fuel infrastructures or offer other technical benefits.

8 8 Surowce biomasowe dla biopaliw 1-ej generacji Zboża (produkcja bioetanolu I generacji) Gdyby NCW w odniesieniu do benzyn zrealizowane było wyłącznie przez bioetanol I generacji należałoby przeznaczyć w 2020 roku 1 915 tys. t. ziarna (dane z KPD) Rzepak (produkcja RME i biowęglowodorów technologią HVO/współuwodornienie) do 2020 roku krajowe rolnictwo może dostarczyć 2 400 tys. t ziarna rzepaku na produkcję RME oraz jako surowca do procesu HVO lub współuwodornienia.

9 9 Zasoby [PJ/rok] Drewno z leśnictwa Pozostałości z przemysłu drzewnego SłomaRośliny energetyczne Potencjał techniczny 127713051-1.5 Potencjał dostępny na cele energet. 2732 (wykorzystywany na cele energetyczne w miejscu wytworzenia) 1281-1.5 Surowce biomasowe dla biopaliw 2-ej generacji

10 10 Technologie biologicznej konwersji biomasy Biobutanol Gevo i Butamax ™. Biomasa  Bio-butan-1-ol  Bio-buten-1  Syntetyczne Bio-Jet biowęglowodory izoparafinowe

11 11 Biobutanol jako biokomponent paliw do silników wysokoprężnych Biobutanol badany był także pod kątem jego zastosowania w silnikach wysokoprężnych. Butanol lepiej sprawdza się w roli biopaliwa, niż etanol, może być spalany w tradycyjnych silnikach, nadaje się do transportu istniejącymi rurociągami, ma słabsze właściwości korozyjne i można uzyskać z niego więcej energii.

12 ITWL proprietary information12 Diesel fuel blends – tests results

13 ITWL proprietary information13 Flash point –parameter important for logistic

14 14 Technologie termicznej konwersji biomasy Proces BtL firmy CHOREN (FT)

15 15 Zgazowanie zrębek drewna według procesu Choren olej napędowy wytwarzany metodą Fischer-Tropsch z odpadów drzewnych 95 %

16 16 Oleochemia + metanolFAME + gliceryna + H 2 Węglowodory C12 – C17 + propan + CO 2 + H 2 O + CO Olej roślinny Technologia HVO 45 % 51 %

17 17 Oleochemia Z punktu widzenia przemysłu rafineryjnego interesującą jest technologia współuwodornienia tłuszczów roślinnych i odpadowych, w tym olejów posmażalniczych. Wyniki badań nad współuwodornieniem oleju rzepakowego i oleju z Jatrofy, dodawanych do wsadu mineralnego w ilości do 20 % m/m. Wydajność procesu w odniesieniu do frakcji oleju napędowego zależna jest od rodzaju surowca tłuszczowego i średnio wynosi około 85% w stosunku do tłuszczu.

18 18 Schemat doświadczalnej instalacji współuwodornienia tłuszczów

19 19 Aktualnie dominującym kierunkiem jest wytwarzanie biowęglowodorów Badania, a nawet prace wdrożeniowe na poziomie instalacji pilotażowych trwają od ponad 10 lat.

20 20 Biopaliwa dla lotnictwa – szczególny przypadek zastosowania biopaliw Norma ASTM D7566 – 14a biowęglowodory dla lotnictwa  F-T; HVO  Wymagania dla paliwa zawierającego ….biowęglowodory  Wymagania dla biowęglowodorów

21 21 zatarcie pompyzużycie 357 µm Wyniki testu na aparacie HFRR dla oleju napędowego, który spowodował zatarcie pompy paliwowej; normatywny wynik testu – zużycie 357 µm Problemy z upowszechnieniem biopaliw węglowodorowych: Eksploatacyjne 1.Niepełna wiedza odnośnie zachowania w procesach dystrybucji 2.Niepełna wiedza odnośnie oddziaływania na silniki 3.Niepełna wiedza odnośnie kryteriów oceny jakości na poziomie laboratoryjnym

22 22 Surowcowo - technologiczne 1.Dostępność surowca biomasowego 2.Jakość i stabilność jakości surowca biomasowego 3. Stabilna jakość produktu finalnego

23 23 Problemy efektywności ekologicznej i ekonomicznej 1.Poziom redukcji emisji GHG w łańcuchu życia biopaliwa trudny do oszacowania na etapie projektowania technologii i badań laboratoryjnych 2.Szereg rozwiązań sprawdzonych w skali ćwierć– lub pół-technicznej nie sprawdza się w instalacjach pełnogabarytowych (niektóre instalacje pilotażowe uruchamiane były przez kilka lat)  znacznie większa konsumpcja energii od zakładanej 3.Trudne do oszacowania ceny biomasy  brak lub dopiero kształtujący się rynek biomasy

24 24 Problemy formalno – prawne 1.Rozliczenia ilościowe dla potrzeb NCW 2.Certyfikacja w zakresie kryteriów zrównoważonego rozwoju 3.Rozliczenia ilościowe dla potrzeb podatkowych 4.Certyfikacja jakościowa

25 ITWL proprietary information25 Dyrektywy 2009/28/WE i 2009/30/WE zakładają uzupełnianie listy biopaliw w miarę postępu technologicznego. Zgodnie z duchem w/w Dyrektyw krajowe regulacje prawne powinny być otwarta na nowe technologie.

26 ITWL proprietary information26 Prawo niemieckie jest otwarte na nowe technologie wytwarzania biokomponentów / biopaliw i zawiera zapisy nie krępujące wytwórców we wdrażaniu nowych gatunków biopaliw, jak również stosowaniu nowych technologii. Szczegółowo określono wymagania stawiane systemom potwierdzania, że biopaliwo spełnia kryteria zrównoważonego rozwoju, jak również zasadom certyfikacji tych systemów.

27 ITWL proprietary information27 Problem dla służb kontrolnych i nadzorujących rynek paliw: biowęglowodorów „nie widać” w finalnym paliwie. Problem ważny, gdy ograniczona będzie ilość biowęglowodorów w paliwie  jakie uzasadnienie dla ograniczenia? Znakowanie ? Rodzaje znaczników dostępnych na rynku barwniki węglowodory zawierające deuter zamiast wodoru substancje o strukturze podobnej do DNA (chemiczny..kod paskowy)

28 28 Podsumowanie 1.Europa ciągle jest na etapie poszukiwania optymalnych rozwiązań technologicznych w zakresie biopaliw 2.Badanych jest wiele ścieżek technologicznych wykorzystujących różne surowce biomasowe, w tym głównie odpadowe 3.Dominują ścieżki prowadzące do wytworzenia biowęglowodorów 4.Stabilność jakościowa surowca i krótki łańcuch technologiczny (względnie niska konsumpcja energii) stawiają technologię HVO na pierwszym lub jednym z pierwszych miejsc. 5.Wiele technologii doprowadzanych jest do etapu instalacji pilotażowych i następnie ich rozwój jest wstrzymany (problemy techniczne w skali przemysłowej, niska efektywność ekonomiczna i ekologiczna)

29 29 5. Rozwój produkcji biowęglowodorów wymaga pilotażu w zakresie wytwarzania, blendingu, dystrybucji i stosowania 6.Dla pilotażu konieczne są odpowiednie uregulowania prawne 7.Pilotaż może być prowadzony przez stosunkowo dużego wytwórcę biowęglowodorów, aby objąć cały łańcuch wytwórczo - dystrybucyjny

30 30 Dziękuję za uwagę