Біопаливо в Україні

Рідке біопаливо

Біоетанол Світове виробництво біоетанолу в 2005 склало 36,3 млрд літрів, з яких 45% припало на Бразилію і 44,7% - на США. Етанол в Бразилії проводиться переважно з цукрового очерету, а в США з кукурудзи. Етанол є менш «енергоплотним» джерелом енергії ніж бензин; пробіг машин, що працюють на Е85 (суміш 85% етанолу та 15% бензину), на одиницю об'єму палива складає приблизно 75% від пробігу стандартних машин. Звичайні машини не можуть працювати на Е85, хоча двигуни внутрішнього згорання чудово працюють на Е10 (деякі джерела стверджують, що можна використовувати навіть Е15). На «справжньому» етанолі можуть працювати тільки т. зв. «Flex-Fuel» машини («гібкотоплівние» машини). Ці автомобілі також можуть працювати на звичайному бензині (невелика добавка етанолу все ж потрібно) або на довільній суміші того й іншого. при згорянні етанолу у вихлопних газах двигунів з'являються альдегіди (формальдегід і ацетальдегід), що завдають живим організмам не менший збиток, ніж ароматичні вуглеводні. БіометанолПромислове культивування та біотехнологічна конверсія морського фітопланктону розглядається як одне з найбільш перспективних напрямків в області отримання біопалива . Основними аргументами на користь використання мікроскопічних водоростей є наступні: висока продуктивність фітопланктону (до 100 т / га в рік); у виробництві не використовуються ні родючі грунти, ні прісна вода; процес не конкурує з сільськогосподарським виробництвом; енерговіддача процесу досягає 14 на стадії отримання метану і 7 на стадії отримання метанолу; З точки зору отримання енергії дана біосистеми має істотні економічні переваги в порівнянні з іншими способами перетворення сонячної енергії. Біобутанол Бутанол-C4H10O - бутиловий спирт. Безбарвна рідина з характерним запахом. Широко використовується в промисловості. Бутанол почав вироблятися на початку XX століття з використанням бактерії Clostridia acetobutylicum. У 50-х роках через падіння цін на нафту почав вироблятися з нафтопродуктів.Бутанол не володіє корозійними властивостями, може передаватися по існуючій інфраструктурі. Може, але не обов'язково повинен, змішуватися з традиційними паливами. Енергія бутанолу близька до енергії бензину. Бутанол може використовуватися в паливних елементах, і як сировину для виробництва водню. Сировиною для виробництва біобутанолу можуть бути цукровий очерет, буряк, кукурудза, пшениця, маніока, а в майбутньому і целюлоза. Технологія виробництва біобутанолу розроблена компанією DuPont Biofuels. Компанії Associated British Foods (ABF), BP і DuPont будують у Великобританії завод з виробництва біобутанолу потужністю 20 млн літрів на рік з різної сировини. Диметиловий ефірДиметиловий ефір (ДМЕ) - C2H6O.Може вироблятися як з вугілля, природного газу, так і з біомаси. Велика кількість диметилового ефіру виробляється з відходів целюлозно-паперового виробництва. Зріджується при невеликому тиску.Диметиловий ефір - екологічно чисте пальне без вмісту сірки, вміст оксидів азоту у вихлопних газах на 90% менше, ніж у бензину. Застосування диметилового ефіру не вимагає спеціальних фільтрів, але необхідна переробка систем живлення (установка газобалонного обладнання, коректування сумішоутворення) та запалювання двигуна. Без переробки можливе застосування на автомобілях з LPG-двигунами при 30% вмісті в паливі.БіодизельБіодизель - паливо на основі жирів тваринного, рослинного і мікробного походження, а також продуктів їх етерифікації.Для отримання біодизельного палива використовуються рослинні або тваринні жири. Сировиною можуть бути рапсове, соєве, пальмове, кокосове масло, або будь-якого іншого масла-сирцю, а також відходи харчової промисловості. Розробляються технології виробництва біодизеля з водоростей.Біопаливо другого покоління- різне паливо, отримане різними методами піролізу біомаси, або інші види палива, крім метанолу, етанолу, біодизелю вироблене з джерел сировини «другого покоління».Джерелами сировини для біопалива другого покоління є лігніт-целюлозні сполуки, що залишаються після того, як придатні для використання в харчовій промисловості частині біологічної сировини видаляються. Використання біомаси для виробництва Біопалива другого покоління направлено на скорочення кількості використаної землі, придатної для ведення сільського господарства [5]. До рослин - джерел сировини другого покоління відносяться [6]:Водорості - є простими організмами, пристосованими до зростання в забрудненій або солоній воді (містять до двохсот разів більше олії, ніж джерела першого покоління, таких як соєві боби);Рижик (рослина) - зростаючий в ротації з пшеницею та іншими зерновими культурами.Jatropha curcas або ятрофи - зростаюче в посушливих грунтах, з вмістом олії від 27 до 40% залежно від виду.Швидкий піроліз дозволяє перетворити біомасу на рідину, яку легше і дешевше транспортувати, зберігати і використовувати. З рідини можна зробити автомобільне паливо, або паливо для електростанцій.З біопалив другого покоління, що продаються на ринку, найбільш відомі BioOil виробництва канадської компанії Dynamotive і SunDiesel німецької компанії CHOREN Industries GmbH

Газоподібне паливо Біогаз - газ, що отримується водневим або метановим бродінням біомаси. Метанове розкладання біомаси відбувається під впливом трьох видів бактерій. У ланцюжку харчування наступні бактерії харчуються продуктами життєдіяльності попередніх. Перший вид - бактерії гідролізні, другий - кислотообразующие, третій - метаноутворюючих. У виробництві біогазу беруть участь не тільки бактерії класу метаногенів, а всі три види. Одним з різновидів біогазу є біоводень, де кінцевим продуктом життєдіяльності бактерій є не метан, а водень. Біоводень - водень, отриманий з біомаси термохімічним, біохімічним або іншим способом, наприклад водоростями. Метансинтезується після очищення від всіляких домішок так званого синтетичного природного газу з углеродосодержащего твердого палива, такого як вугілля або деревина. Цей екзотермічний процес відбувається при температурі від 300 до 450 ° C і тиску 1-5 бар в присутності каталізатора. У світі вже є кілька введених в експлуатацію установок одержання метану з деревних відходів

Біопаливо в Україні

Біопаливо сьогодні розглядається в Україні як вагома альтернатива традиційному пальному. Вважається, що його виготовлення в найближчі роки буде максимально вигідним для української економіки. Виготовлення готового продукту є набагато вигіднішим для України ніж експорт сировини, в основному в Польщу та Німеччину. Станом на 2007 рік згідно з розрахунками Інституту цукрового буряка УААН і НТЦ «Біомаса» (м. Київ), собівартість біодизелю у наший країні становить 0,42 євро/л, біоетанолу — 0,67 євро/л. Проте виробництво біопалива в промислових обсягах ще не налагоджене так як, приміром, у Німеччині[1], яка займає лідируючі позиції з виробництва біодизелю в ЄС. За різними оцінками, у 2006 р. в Україні мінізаводи чи дослідницькі установки з виробництва біодизелю працювали в 12 областях, виготовивши 20 тис. т продукції, яка, як правило, використовувалась у сільському господарстві.

У червні 2006 року було створено асоціацію «Укрбіоенерго». Її завданням було популяризувати біопаливо в Україні. До неї ввійшли близько 30 виробників біоенергетичної сировини, технологічного устаткування, біопалива, а також ряд учених. У грудні 2006 року Кабмін затвердив Програму розвитку виробництва дизельного біопалива на 2007—2010 роки.[Джерело?] Відповідно до програми, Україна планує до 2010 року побудувати щонайменше 20 заводів із виробництва біодизелю продуктивністю від 5 до 100 тис. тонн на рік загальною потужністю не менш ніж 623 тис. тонн на рік. Замовником програми визначено Міністерство агрополітики.

Для виробництва біопалива будуть введені спеціальні податкові пільги. Зареєстровано законопроект, у якому депутати запропонували до 2018 року скасувати податок на прибуток для виробників біологічних видів палива (біоетанол, біодизель, біогаз й біоводень), а до січня 2013 року — податок на ввезення сировини й устаткування..

Висновки На сучасному етапі здебільшого розвинуті країни світу вважають пріоритетним розвиток галузі виробництва біологічних видів палива, які дають можливість зберегти природні ресурси та поліпшити екологічний стан навколишнього природного середовища за рахунок фотосинтезу й накопичення речовин енергетичних сільськогосподарських культур і замкнутого циклу обміну, споживання та відтворення енергії. При спалюванні біопалива відбувається виділення вуглекислого газу (CO2) і його ж поглинання рослинами, що сприяє зменшенню впливу викидів діоксиду вуглецю й збільшенню енергетичної безпеки. Перевагою виробництва біопалива є те, що при використанні біодизеля і біоетанолу локальний вплив на довкілля включає зменшення викидів пилу й майже нульові викиди сірки, ніж при використанні стандартного бензину або дизелю. Технологія виробництва біопалива заснована на використанні енергетичної сільськогосподарської сировини (біомаси), яка є відносно простою, а вироблене з неї біопаливо можна використовувати в двигунах внутрішнього згоряння як без модифікацій, так і з незначними змінами. Використання біомаси для виробництва біопалива має відносно низький рівень обсягу викидів вуглецю, а вироблені з неї біодизель та біоетанол сприяють значному зниженню обсягів викидів парникових газів

Біопаливо має ряд позитивних екологіч-

них властивостей біоетанол – нейтральне джерело парникових газів. Він має нульовий баланс двооксиду вуглецю, оскільки при його виробництві в процесі бродіння і нагрівання виділяється однакова кількість СО2, яку було взято з атмосфери при рості рослин; біодизель піддається майже повному біологічному розпаду: в ґрунті або у воді мікроорганізми за 28 днів переробляють 99% біодизеля. При виробництві відбувається закритий кругообіг вуглецю. Він є відносно безпечним паливом, оскільки температура загоряння більше 1000 С. Позитивною ознакою для екології навколишнього природного середовища є те, що біодизель майже не містить сірки. Отже, біоенергетичні види палива нейтрально впливають на довкілля за рахунок повного біологічного розпаду і зменшення концентрації СО2

Біопаливо входить в моду. Виробляють його країни сподіваються в майбутньому знайти хоч би часткову незалежність від постійно зростаючого в ціні викопного палива (нафти, вугілля і газу). Крім того, вважається, що використання біопалива не повинне приводити до зростання вмісту в атмосфері вуглекислого газу (CO2). Адже кількість СО2, що виділяється при його спалюванні, дорівнює тій кількості, яке вже було вилучено в ході фотосинтезу рослин, використовуваних як сировина для біопалива. На жаль, поки зростання виробництва біопалива приводить тільки до додаткових викидів СО2 в атмосферу.

Особливо тривожна ситуація складається в тропічних районах, де заради плантацій відповідних культур (перш за все олійної пальми) починають зводити дощові ліси і розорювати савани. Розрахунки показують, що утворився «вуглецевий борг» (кількість СО2, що поступає в атмосферу при руйнуванні природного рослинного покриву і спалюванні палива) величезний, а «погасити» його можна тільки, вирощуючи в цих місцях культури для біопалива протягом десятиліть або навіть століть.

З переходом на біопаливо, яке починає заміщати традиційне викопне паливо, ще недавно були пов'язані великі надії. Теоретично міркуючи, використання біопалива повинне привести до скорочення викидів СО2 в атмосферу, оскільки воно, по суті, є «углерод-нейтральним». Вуглець, вилучений з атмосфери в ході фотосинтезу, просто повертається в неї при спалюванні утворився органічної речовини (біопалива).

Однак вирощування відповідних культур та виробництво з них палива (наприклад, етанолу з кукурудзи) саме по собі вимагає чималих енергетичних витрат: потрібно зорати землю, посіяти насіння, забезпечити полив і т. п. Всі ці витрати, природно, пов'язані зі спалюванням палива і викиданням в атмосферу додаткової кількості СО2. Якщо сумарні енергетичні витрати на виробництво біопалива будуть великі, то ніякого очікуваного скорочення емісії (викиду в атмосферу) СО2 та інших парникових газів може і не відбутися.

Положення ускладнюється тим, що майже всі землі, придатні для вирощування сільськогосподарської продукції, і так вже давно розорані.

Вкрай небезпечна тенденція останнього часу - це надзвичайно швидко розширюється виробництво біопалива в тропічних районах (у Бразилії, Індонезії, Малайзії), де починають зводити незаймані ліси або розорювати своєрідні бразильські савани («кампос») - «кампос серрадос», або «Серрадо» ( Cerrado). Знищувані біоми характеризуються надзвичайно високою розмаїтістю фауни і флори, служать місцями проживання багатьох видів, що знаходяться на межі вимирання (наприклад, орангутана в Південно-Східній Азії або ягуара в Південній Америці), а крім того, містять величезна кількість зв'язаного вуглецю - перш за все в самих рослинах, але також - в органічній речовині грунту.

Слід нагадати, що в цілому, в масштабах всієї планети, в рослинності і грунтах міститься в 2,7 рази більше вуглецю, ніж в атмосфері. Якщо вирубується і спалюється деревна рослинність, це відразу веде до значного надходженню СО2 в атмосферу..