TEMA BROJA
D.M.
Zelena energija / Biodizel
Izduvni gasovi sa aromom prženog ulja
Plutajući solarni paneli mogli bi biti ključ za ostvarenje energetskih ciljeva SAD-a, pokazuje jedno novo istraživanje. Studija je pokazala da bi rezervoari saveznih država mogli imati dovoljno prostora za postavljanje solarnih panela na vodi i time generisali dovoljno energije da napajaju oko 100 miliona domaćinstava, svake godine. Ovo istraživanje, koje su sproveli Evan Rosenlib i Mari Rivers, geoprostorni naučnici u Nacionalnoj laboratoriji za obnovljive izvore energije (NREL), zajedno sa Aronom Levinom, pravnim i regulatornim analitičarem, pruža prvi precizan uvid u količinu energije koja bi se mogla proizvesti ugradnjom solarnih panela na rezervoarima koji su pod kontrolom saveznih država.
Fosilna goriva (ugalj, nafta i gas) su nastala pre nekoliko stotina miliona godina, kada su fosilizovani ostaci biomase (biljaka i životinja), pod povišenim pritiskom i temperaturom u anaerobnim uslovima, pretvoreni u fosilna goriva. Ključnu razliku između biomase i biogoriva predstavlja to što je biomasa „sve što je živo i sve što je bilo živo pre nekog vremena“, a biogorivo je energija koja je izvučena iz te biomase. Biomasa je danas oblik obnovljive (alternativne) energije.
Međutim, to više nije ona biomasa koja je stvorena drevnim geološkim procesima, već biomasa nastala savremenim biološkim procesima, u okviru poljoprivredne delatnosti i postojećeg prirodnog okruženja. Ovakva biomasa se koristi i kao gorivo za proizvodnju električne energije i grejanje vode, ili kao gorivo u saobraćaju, ali sa mnogo manje uticaja na klimatske promene, za razliku od fosilnih.
Tehnologije za proizvodnju biogoriva zavise od porekla i sastava sirovine i željenog finalnog proizvoda. To su termohemijska konverzija, biohemijska konverzija ili postupak ekstrakcije ulja sa transesterifikacijom. Biogoriva mogu biti tečna, gasovita i čvrsta. U tečnom stanju se najviše koriste za automobilsku industriju i transport, dok se u čvrstom stanju mogu upotrebljavati za neke industrijske procese i grejanje. Biogas je najisplativiji jer ostatak prerađene sirovine daje najkvalitetnije veštačko đubrivo. U zavisnosti od vrste sirovine i tehnologije proizvodnje, postoje biogoriva prve generacije (etanol iz šećerne trske ili zrna kukuruza, biodizel iz ulja repice, biogas proizveden od kukuruzne silaže), biogoriva druge generacije (etanol iz poljoprivredne ili šumske biomase, Fišer-Tropš dizel, biogas proizveden od „energetskih“ useva) i biogoriva treće generacije
(etanol ili biodizel iz algi). Biogoriva prve generacije su i najčešća. Kukuruz je trenutno glavna sirovina za masovnu proizvodnju biogoriva dok je ranije, pre svega, služio za proizvodnju hrane. Sada ga kupuju proizvođači biogoriva koji su spremni da ponude višu cenu nego proizvođači hrane, što svakako povećava cene hrane.
U Africi su se, sredinom 20. Veka, široko koristila biljna ulja kao tečna biogoriva za vozila. Mada je prvo postrojenje na biogas u Evropi pušteno u rad u Nemačkoj 1950. godine, sve do izbijanja naftne krize, početkom sedamdesetih godina, nije bilo značajnijeg razvoja biogoriva. Ukupna svetska proizvodnja tečnih biogoriva je 2020. iznosila 3.555 megavata. Najveći proizvođači bioetanola su bili SAD i Brazil, a biodizela EU i SAD. Iste godine, ukupna svetska proizvodnja biogasa iznosila je 20.150 megavata, dok je ukupna proizvodnja energije iz čvrstih biogoriva (biomase) bila viša od sto hiljada megavata. Procenjuje se da sektor biogoriva danas zapošljava dva i po miliona radnika.
Neotrovan, biorazgradiv, manje zapaljiv
Iako se drvna biomasa (čvrsto biogorivo) odvajkada upotrebljava u domaćinstvu, tek je u 19. veku otkriveno kako da se tečno biogorivo (etanol) iskoristi za pogon motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Komercijalna upotreba etanola u mešavini sa fosilnim gorivom (benzinom) započela je dvadesetih godina prošlog veka, u SAD. Bioetanol se proizvodi od šećera iz kukuruza, šećerne repe, piljevine, trske i biljnog otpada. Etanol je vrsta biogoriva koja se najviše koristi, jer ima veću oktansku snagu od benzina. Mešavina etanola i benzina koja se komercijalno prodaje naziva se E15. To znači da sadrži 15 procenata etanola, što odgovara većini automobila. Kada se uzme u obzir ceo ciklus proizvodnje i upotrebe etanola iz kukuruza, ispada da su emisije gasova staklene bašte za oko dvadeset odsto manje u odnosu na benzin. Bioetanol ima pozitivan energetski balans i proizvodi oko trideset odsto više energije u odnosu na energiju potrebnu da se dobije jedan litar bioetanola.
Biodizel je standardizovano tečno nemineralno gorivo koje zamenjuje fosilni dizel. On je netoksičan, biorazgradiv i znatno manje zapaljiv. Proizvodi se postukom transesterifikacije triglicerida pomoću metanola, kako bi se odvojio glicerol (glicerin) i zamenio kratkim bazama alkohola. Time biodizel stiče fizičke osobine koje mu omogućavaju primenu u nemodifikovanim motorima. Biodizel se često meša sa običnim dizelom. Kada mešavinu čini dvadeset odsto biodizela i osamdeset odsto običnog dizela, dobije se mešavina B20 za koju neki pogrešno veruju da predstavlja čisti biodizel. Mešavine sa do dvadeset odsto biodizela mogu da se koriste bez ikakvih modifikacija (ili nekim manjim) u postojećim dizel motorima. Osim što je po energetskom kapacitetu ravnopravan sa fosilnim dizelom, biodizel ima mnogo bolju mazivost, što znatno produžava radni vek motora. Biodizel ima smanjen nivo poliaromatičnih ugljovodonika (PAH) i nitro-poliaromatičnih ugljovodonika, koji su supstance koje mogu da izazovu rak. On ne sadrži sumpor i teške metale (olovo), glavne zagađivače vazduha, i pretvara azot-monoksid i azot-dioksid u bezopasni azot. Obično proizvodi oko šezdeset odsto manje emisije ugljen-dioksida tokom radnog ciklusa. Takođe je biorazgradiv i neotrovan. Transport biodizela je skoro potpuno bezopasan za životnu sredinu, jer se u zemljištu razgradi za 28 dana, a u vodi kroz samo nekoliko dana.
Ništa bez uljane repice i suncokreta
Biodizel se može proizvoditi i u „domaćoj radinosti.“ Izbor osnovne sirovine zavisi od lokalnih uslova i mogućnosti, pa se u Evropi za proizvodnju biodizela najčešće koriste repičino (82,8 odsto) i suncokretovo ulje (12,5 odsto), dok se u Americi najčešće koristi sojino, a u Aziji palmino ulje. Treba napomenuti da biodizel nije isto što i biljna ulja koja se koriste u nekim dizel vozilima (sam ili pomešan sa fosilnim dizel gorivima). Proizvodnja biogoriva od algi ima mnoge prednosti, koje taj postupak čine gotovo savršenim izvorom goriva. Alge rastu pedeset do sto puta brže od tradicionalnih poljoprivrednih kultura za proizvodnju biogoriva. Njihovu dodatnu prednost predstavlja to što su jednoćelijski organizmi pa im nije potrebna slatka voda za piće ili zemljište za rast, što znatno pojednostavljuje proizvodnju. Prema nekim stručnjacima, proizvodnja goriva iz algi je najbolja zamena za fosilna goriva. Uz podršku vlasti i industrije, ovakvo biogorivo bi moglo da zameni fosilna goriva.
Naravno da biodizel ima i mane. Iz izduvnih gasova se oseća karakteristični miris ulja za prženje, može da zapuši dizne motora i ima visoku viskoznost (gustinu). Njegova energetska vrednost je manja u odnosu na dizel iz nafte, što znači i veću potrošnju goriva. Ipak, ova razlika u ceni mogla bi da nestane zbog velike proizvodnje, poskupljenja fosilnih goriva i državnih poreskih podsticaja. Tako je u Nemačkoj biodizel, generalno, jeftiniji od običnog dizela na benzinskim pumpama koje prodaju obe vrste goriva. Glavna prepreka ovome je niska efikasnost proizvodnih postrojenja i motora koji bi trebalo da koriste biodizel. Kada bi se, recimo sada, ukupno poljoprivredno zemljište u SAD koristilo za proizvodnju biogoriva, podmirilo bi tek 16 odsto američkih potreba za gorivom. Ova činjenica dovodi u pitanje budućnost upotrebe biodizela kao i istinitost kampanje koja se vodi u njegovu korist. Ali, ako se uz biogoriva koristi i vodonik, eto saobraćaja zasnovanog na obnovljivim prirodnim resursima.
D.M.
Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"
|
