Celulózová biopaliva

Celulózová biopaliva

Existují různé druhy biopaliv pocházejících ze surovin, které lze regenerovat. Dnes si povíme celulózová biopaliva. Tento typ paliva pochází z rychle rostoucích zemědělských zbytků, dřeva a trav, které lze přeměnit na různá biopaliva včetně tryskových paliv.

V tomto článku popíšeme, co jsou celulózová biopaliva a jaké mají vlastnosti.

Co jsou to celulózová biopaliva

Celulóza

Pro dnešní společnost by mělo být jasné, že se musíme dostat z ropné sféry. Závislost na tomto fosilním palivu představuje nepřijatelná rizika pro národní, ekonomickou nebo environmentální bezpečnost. Současný ekonomický model však jejich používání nezastaví fosilních paliv. Aby bylo možné najít nové zdroje obnovitelné energie, je nutné objevit nového agenta schopného pohánět světový vozový park, protože to je hlavní zdroj emisí skleníkových plynů do atmosféry.

Biopaliva můžete prakticky destilovat ze všeho, co je nebo kdy bylo rostlinné. Ty první generace pocházejí z jedlé biomasy, zejména z kukuřice a sójových bobů, cukrové třtiny a řepy. Jsou to plody, které jsou v lese potenciálních biopaliv po ruce, protože převládá nezbytná technika potřebná k jejich extrakci.

Je třeba říci, že tato biopaliva nejsou časem trvalým řešením. Stávající orná půda je nezbytná a mohla by se vyrábět pouze biopaliva, která pokryjí 10% veškeré potřeby kapalných paliv v nejrozvinutějších zemích. Požadavkem na větší plodiny se krmiva pro hospodářská zvířata stávají dražšími a na cenách některých potravin, i když ne tak moc nebo jako by vám tisk před několika lety věřil. Jakmile se zohlední celkové emise obsažené v biopalivech první generace, není to pro životní prostředí tak výhodné, jak bychom si přáli.

Bilance emisí skleníkových plynů

Cukrová třtina

Tuto nevýhodu v rovnováze skleníkových plynů do atmosféry mezi absorpcí a generací lze zmírnit použitím biopaliv druhé generace, která jsou získávána z celulózových materiálů. Tyto celulózové materiály jsou: zbytky dřeva, jako jsou piliny a stavební zbytky, zemědělské, jako jsou kukuřičné stonky a pšeničné slámy. Najdeme také energetické plodiny, tj. Rostliny, které rychle rostou a mají plynný materiál nebo jsou specificky zasety pro výrobu biopaliv.

Hlavní výhodou, kterou tyto energetické plodiny mají, je to, že během jejich výroby stojí málo. Pouze hojné a neovlivňují produkci potravin, což je životně důležité vzít v úvahu. Většinu energetických plodin lze pěstovat na okrajové půdě, která se nepoužívá k zemědělství. Některé z těchto obnovitelných plodin vrby s krátkou rotací mohou při růstu dekontaminovat půdu.

Výroba celulózových biopaliv

Biopalivový materiál

Pro výrobu paliva lze udržitelným způsobem sklízet obrovské množství biomasy. Existují některé studie, které potvrzují, že přinejmenším ve Spojených státech lze ročně vyprodukovat nejméně 1.200 miliardy tun suché celulózové biomasy, aniž by došlo ke snížení dostupné biomasy pro lidskou spotřebu, hospodářská zvířata a vývoz. S tím ročně lze získat více než 400.000 XNUMX milionů litrů biopaliv. Toto množství odpovídá polovině současné roční spotřeby benzínu a nafty ve Spojených státech.

Takto vytvořenou biomasu lze převést na jakýkoli typ biopaliva: ethanol, obyčejný benzín, nafta a dokonce i tryskové palivo. Je mnohem snazší fermentovat kukuřičná zrna než rozkládat darované celulózové stonky, ale v poslední době došlo k velkému pokroku. Chemičtí inženýři mají výkonné kvantově-chemické počítačové modely pro vytváření struktur schopných řídit reakce na atomové úrovni. Cílem těchto výzkumů je brzy rozšířit konverzní techniky na rafinérskou arénu. Éru celulózového paliva máme nyní na dosah.

Koneckonců, přirozeným účelem celulózy je vytvořit strukturu rostliny. Tato struktura se skládá z pevných lešení uzamčených molekul, které podporují vertikální růst, který houževnatě odolává biologickému rozpadu. Aby se uvolnila energie, kterou celulóza obsahuje, k rozmotání molekulárního uzlu vytvořeného evolucí.

Proces výroby energie prostřednictvím celulózové biomasy

Proces začíná rozložením pevné biomasy na menší molekuly. Tyto molekuly jsou dále rafinovány tak, aby obsahovaly paliva. Metody jsou obvykle klasifikovány podle teploty. Máme následující metody:

  • Nízkoteplotní metoda: Tato metoda pracuje s teplotami mezi 50 a 200 stupni a produkuje cukry schopné fermentace na ethanol a jiná paliva. K tomu dochází v podstatě stejným způsobem jako současné ošetření používané u kukuřice a cukrové třtiny.
  • Vysokoteplotní metoda: Tato metoda funguje při teplotách mezi 300 a 600 stupni a získává se bio-olej, který lze rafinovat za účelem výroby benzínu nebo nafty.
  • Metoda velmi vysoké teploty: Tato metoda funguje při teplotách nad 700 stupňů. Při této operaci se generuje plyn, který lze přeměnit na kapalné palivo.

Zatím není známo, která metoda převede maximální množství akumulované energie z kapalného paliva při nejnižších možných nákladech. Pro různé materiály z celulózové biomasy může být nutné dodržovat různé cesty. Léčba vysoké teploty mohou být optimální pro lesy, zatímco nízké teploty by byly nejlepší pro trávy. Vše závisí na množství materiálu, který musí být snížen, aby bylo možné generovat biopalivo.

Stručně řečeno, celulóza je tvořena atomy uhlíku, kyslíku a vodíku. Benzín je tvořen uhlíkem a vodíkem. Konverze celulózy na biopaliva spočívá tedy v eliminaci kyslíku z celulózy za získání molekul s vysokou hustotou energie, které obsahují pouze uhlík a vodík.

Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o celulózových biopalivech.


Buďte první komentář

Zanechte svůj komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Povinné položky jsou označeny *

*

*

  1. Odpovědný za údaje: Miguel Ángel Gatón
  2. Účel údajů: Ovládací SPAM, správa komentářů.
  3. Legitimace: Váš souhlas
  4. Sdělování údajů: Údaje nebudou sděleny třetím osobám, s výjimkou zákonných povinností.
  5. Úložiště dat: Databáze hostovaná společností Occentus Networks (EU)
  6. Práva: Vaše údaje můžete kdykoli omezit, obnovit a odstranit.