Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie WYDZIAŁ KSZTAŁTOWANIA ŚRODOWISKA I ROLNICTWA KIERUNEK: Ochrona środowiska S IV rok / 7 semestr PRZEDMIOT: Technologie bioenergetyczne TEMAT PREZENTACJI I JEJ KOD: Biopaliwa I generacji: rodzaje, technologie wytwarzania, schematy procesów, aspekty środowiskowe. Kod prezentacji: 9. WYKONAŁA: Katarzyna Podgórska Szczecin 4.12.2013r.

PLAN PREZENTACJI Cel prezentacji: przybliżenie pojęcia biopaliw I generacji w ujęciu technologicznym oraz środowiskowym. Wprowadzenie: co to są biopaliwa I generacji, z czego się je pozyskuje? Rodzaje biopaliw I generacji Technologie wytwarzania: biodiesela bioetanolu biogazu Aspekty środowiskowe wynikające z zastosowania biopaliw I generacji Podsumowanie Zestawienie źródeł (bibliografia)

CO TO SĄ BIOPALIWA I GENERACJI?[1] wykorzystuje się rośliny konsumpcyjne mała złożoność procesów wytwarzania substytuty lub komponenty produktów naftowych

ROŚLINY UŻYWANE DO PRODUKCJI BIOPALIW I GENERACJI[1] rośliny oleiste rzepak słonecznik palma olejowa soja bawełna rącznik palma kokosowa oliwki arachidy sezam len rośliny zawierające skrobię kukurydza pszenica żyto jęczmień ryż ziemniaki maniok rośliny zawierające sacharozę trzcina buraki sorgo cukrowe niektóre owoce

RODZAJE BIOPALIW I GENERACJI: [2] bioetanol (BioEtOH), rozumiany jako konwencjonalny etanol otrzymywany z procesów hydrolizy i fermentacji z roślin zawierających skrobię i sacharozę czyste oleje roślinne (PVO-pure vegetableoils), otrzymywane z procesów tłoczenia na zimno i ekstrakcji ziaren roślin oleistych biodiesel, stanowiący estry metylowe oleju rzepakowego (RME) lub estry metylowe (FAME) i etylowe (FAEE) wyższych kwasów tłuszczowych innych roślin oleistych otrzymywane w wyniku procesów tłoczenia na zimno, ekstrakcji i transestryfikacji biodiesel, stanowiący estry metylowe i etylowe otrzymywany w wyniku transestryfikacji posmażalniczych odpadów olejowych biogaz, stanowiący oczyszczony biogaz z zawilgoconego biogazu składowiskowego, bądź rolniczego bio-ETBE, otrzymywany z przeróbki chemicznej bioetanolu

źródło: [1]

TECHNOLOGIA WYTWARZANIA BIODIESLA[3] produkcja oleju wytwarzanie biopaliwa z oleju

oczyszczanie i wstępne przygotowanie nasion PRODUKCJA OLEJU[1] oczyszczanie i wstępne przygotowanie nasion kondycjonowanie i rozdrabnianie prażenie odzysk oleju metodą tłoczenia lub tłoczenia i rafinacji filtracja otrzymanego oleju rafinacja otrzymanego oleju

WYTWARZANIE BIODISELA[1] I etap: wytwarzanie estrów metylowych

Schemat transestryfikacji [1]

Rodzaje katalizatorów[1] HOMOGENICZNE kwasy (stężony H2SO4) zasady (NaOH, KOH) HETEROGENICZNE zasadowe (CaO, CaTiO3, EST-10, zaolit, glinokrzemiany i in.) kwasowe (ZnO/I2, pochodne węglowodanów, kwas niodowy, Nafion-NR50 i in.) enzymy (lipazy)

Reaktory do transestryfikacji[1]

II etap: separacja estrów metylowych i gliceryny w dekantatorach (odstojnikach) lub wirówkach.

III etap: oczyszczanie estrów metylowych

Przemywanie estrów wodą w reaktorach okresowych[1]

Przemywanie estrów wodą w reaktorach z przepływem ciągłym[1]

IV etap: gospodarka metanolem

Odzysk metanolu bezpośrednio po transestryfikacji[1]

Odzysk metanolu po separacji faz[1]

Odzysk metanolu z fazy glicerynowej bezpośrednio po separacji oraz z estrów metylowych po płukaniu wodą[1]

V etap: oczyszczanie fazy glicerynowej

INSTALACJE TECHNOLOGICZNE DO PRODUKCJI BIODISELA

Systemy okresowe[1]

Systemy z przepływem ciągłym bezciśnieniowe[1]

Systemy dwustopniowe z wykorzystaniem olejów odpadowych[1]

Systemy ciśnieniowe[1]

TECHNOLOGIE PRODUKCJI BIOETANOLU[1] I. Wytwarzanie bioetanolu z surowców zawierających sacharozę II. Wytwarzanie bioetanolu z surowców zawierających skrobię

źródło: [1]

II. Metoda sucha produkcji bioetanolu[1]

II. Metoda mokra produkcji bioetanolu[1]

TECHNOLOGIE USZLACHETNIANIA BIOGAZU[1]

Aspekty środowiskowe wynikające z zastosowania biopaliw I generacji[1] POZYTYWNE alternatywa dla wyczerpujących się zasobów paliw kopalnych redukcja emisji gazów cieplarnianych (CO2, CH4, CO, NOX, O3, freony) redukcja emisji innych zanieczyszczeń powietrza (sadza, benzen, benzoapieren, algedydy, dioksyny, ditlenki siarki) NEGATYWNE zmiana użytkowania przestrzeni przyrodniczej (zanik fitocenoz, lasów, monokultury) ograniczenie różnorodności biologicznej degradacja gleb i zmiana warunków wodnych i mikroklimatu

Redukcja emisji gazów cieplarnianych z biopaliwa w porównaniu z paliwami kopalnymi[1]

PODSUMOWANIE Biopaliwa I generacji opierają się na roślinności konsumpcyjnej Są one najbardziej rozpowszechnione na świecie ze wszystkich generacji biopaliw. Używane są jako substytut lub komponent paliw uzyskiwanych z ropy naftowej Ich produkcja opiera się na stosunkowo prostych procesach technologicznych Najważniejszym pozytywnym aspektem środowiskowym jest alternatywa dla paliw kopalnych oraz redukcja emisji zanieczyszczeń podczas spalania biopaliw Należy pamiętać o negatywnych aspektach środowiskowych upraw na duża skalę ale także o energochłonności upraw oraz energochłonności procesów wytwarzania biopaliw

BIBLIOGRAFIA: E. Klimiuk, M. Pawłowska, T. Pokój, 2012: BIOPALIWA Technologie dla zrównoważonego rozwoju, ISBN: 560-001526-00-0 J. Dawidowski, 2013: Wykład biopaliwa. Dostępny w Internecie: http://jdawidowski.zut.edu.pl/tbio/wykl_tbio/Biopaliwa.pdf (dostęp: 26.11.2013r. godz. 14:46) Internet 1: Niemiecko – polskie warsztaty n.t. „Energie odnawialne – temat główny biomasa” Niemiecko – Polskie Centrum Edukacji Środowiskowej i Spotkań, Zamek Criewen, Schwwedt, 04-05 grudzień 2006 r. Dostępny w Internecie: http://www.balticbiomass.com/daten/downloads/TOP2A.pdf (dostęp: 26.11.2013r. godz. 13:24)