Cellulózos bioüzemanyagok

Cellulózos bioüzemanyagok

Különféle típusú bioüzemanyagok vannak, amelyek regenerálható nyersanyagokból származnak. Ma erről fogunk beszélni cellulóz-bioüzemanyagok. Ez a fajta üzemanyag gyorsan növekvő mezőgazdasági maradványokból, fából és füvekből származik, amelyek átalakíthatók különféle bioüzemanyagokká, beleértve a sugárhajtású üzemanyagokat is.

Ebben a cikkben leírjuk, hogy melyek a cellulóz-bioüzemanyagok és milyen tulajdonságokkal rendelkeznek.

Mik azok a cellulóz-bioüzemanyagok

cellulóz

A mai társadalom számára egyértelműnek kell lennie, hogy ki kell lépnünk az olajszférából. A fosszilis tüzelőanyagoktól való függés tűrhetetlen kockázatokat jelent a nemzeti, gazdasági vagy környezeti biztonság szempontjából. A jelenlegi gazdasági modell azonban nem állítja le ezek alkalmazását fosszilis tüzelőanyagok. Az új megújuló energiaforrások megtalálása érdekében fel kell fedezni egy új ügynököt, amely képes meghajtani a világ járműparkját, mivel ez az üvegházhatást okozó gázok légköri kibocsátásának fő forrása.

Gyakorlatilag lepárolhatja a bioüzemanyagokat mindenből, ami zöldséges, vagy valaha volt. Az első generáció származik ehető biomasszából, főleg kukoricából és szójababból, cukornádból és répából. Ezek a gyümölcsök a leginkább elérhetőek a potenciális bioüzemanyagok erdőjében, mivel az ezek kivonásához szükséges technika túlsúlyban van.

Ezt el kell mondani ezek a bioüzemanyagok az idő múlásával nem tartós megoldást jelentenek. Meglévő szántóföldre van szükség, és csak bioüzemanyagokat lehetne előállítani a legfejlettebb országok összes folyékony üzemanyag-igényének 10% -ának kielégítésére. Nagyobb termények igénylésével az állattakarmány drágább és egyes élelmiszerek árainál magasabb lesz, bár nem annyira, mint amennyit a sajtó néhány évvel ezelőtt elhisz. Az első generációs bioüzemanyagok összes kibocsátásának elszámolása után ez nem olyan előnyös a környezet számára, mint szeretnénk.

Az üvegházhatást okozó gázok kibocsátási mérlege

Cukornád

Az üvegházhatású gázok atmoszférába jutó egyensúlyának az abszorpció és a képződés közötti hátránya enyhíthető a cellulózból származó második generációs bioüzemanyagok használatával. Ezek a cellulóz anyagok: faanyagok, például fűrészpor és építési maradványok, mezőgazdasági, például kukoricaszár és búzaszalma. Találunk olyan energianövényeket is, vagyis olyan növényeket, amelyek gyorsan növekednek, gázban vannak anyaguk, vagy kifejezetten bioüzemanyagok előállítására vetik őket.

Ezeknek az energianövényeknek az a fő előnye, hogy termelésük során keveset kerülnek. Csak bőséges, és nem befolyásolja az élelmiszertermelést, amelyet alapvető fontosságú figyelembe venni. A legtöbb energianövény olyan marginális területeken termeszthető, amelyet nem gazdálkodásra használnak. Ezen rövid váltakozású megújuló fűznövények némelyikében növekedés közben fertőtleníthetik a talajt.

Cellulózos bioüzemanyagok előállítása

Bioüzemanyag

Hatalmas mennyiségű biomassza nyerhető fenntarthatóan üzemanyag-előállítás céljából. Vannak olyan tanulmányok, amelyek megerősítik, hogy legalábbis az Egyesült Államokban évente legalább 1.200 millió tonna száraz cellulóz biomassza állítható elő anélkül, hogy ez csökkentené az emberi fogyasztásra, az állatállományra és az exportra rendelkezésre álló biomasszát. Ezzel évente több mint 400.000 XNUMX millió liter bioüzemanyagot lehetne beszerezni. Ez az összeg megegyezik az Egyesült Államok jelenlegi éves benzin- és gázolaj-fogyasztásának felével.

Ez a keletkezett biomassza bármilyen típusú bioüzemanyaggá alakítható: etanol, közönséges benzin, dízel és még sugárhajtású üzemanyag is. Az erjesztett kukoricamagokat sokkal könnyebb lebontani, mint az adományozott cellulózszárakat, de az utóbbi időben sok előrelépés történt. A vegyészmérnököknek erőteljes kvantumkémiai számítógépes modellek állnak rendelkezésre olyan struktúrák felépítésére, amelyek képesek az atomszintű reakciók ellenőrzésére. Ezeknek a vizsgálatoknak az a célja, hogy hamarosan kiterjesszék az átalakítási technikákat a finomítói arénára. A cellulóz-üzemanyag korszaka a mi kezünkben van.

Végül is a cellulóz természetes célja a növény szerkezetének kialakítása. Ez a szerkezet rögzített molekulák merev állványaiból áll, amelyek támogatják a vertikális növekedést, és szívósan ellenállnak a biológiai bomlásnak. A cellulóz energiájának felszabadítása érdekében az evolúció által létrehozott molekulacsomó kibontásához.

Energiatermelési folyamat cellulóz biomasszán keresztül

A folyamat azzal kezdődik, hogy a szilárd biomasszát kisebb molekulákra bontja. Ezeket a molekulákat tovább finomítják, hogy üzemanyagok legyenek. A módszereket általában hőmérséklet szerint osztályozzák. A következő módszerek állnak rendelkezésünkre:

  • Alacsony hőmérsékletű módszer: Ez a módszer 50 és 200 fok közötti hőmérsékleten működik, és olyan cukrokat hoz létre, amelyek képesek fermentálódni etanollá és más üzemanyagokká. Ez nagyjából ugyanúgy történik, mint a kukorica- és cukornádnövényekben alkalmazott jelenlegi kezelés.
  • A magas hőmérsékletű módszer: Ez a módszer 300 és 600 fok közötti hőmérsékleten működik, és olyan bioolajat nyernek, amelyet finomítani lehet benzin vagy dízel előállítására.
  • A nagyon magas hőmérsékletű módszer: Ez a módszer 700 fok feletti hőmérsékleten működik. Ebben a műveletben olyan gáz keletkezik, amely folyékony tüzelőanyaggá alakítható.

Egyelőre nem ismert, melyik az a módszer, amely a lehető legkisebb költséggel alakítja át a folyékony üzemanyagból származó tárolt energia maximális mennyiségét. Különböző utakat kell követni a különböző cellulóz biomassza anyagok esetében. Kezelés a magas hőmérséklet optimális lehet az erdő számára, míg az alacsony hőmérséklet a legjobb a füvek számára. Minden attól függ, hogy mennyi anyagot kell csökkenteni a bioüzemanyag előállításához.

Összefoglalva, a cellulóz szén-, oxigén- és hidrogénatomokból áll. A benzin a maga részéről szénből és hidrogénből áll. A cellulóz bioüzemanyagokká történő átalakítása abból áll, hogy a cellulóztól eltávolítja az oxigént, így nagy energiasűrűségű molekulákat kapunk, amelyek csak szenet és hidrogént tartalmaznak.

Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat a cellulóz-bioüzemanyagokról.


A cikk tartalma betartja a szerkesztői etika. A hiba bejelentéséhez kattintson a gombra itt.

Legyen Ön az első hozzászóló

Hagyja megjegyzését

E-mail címed nem kerül nyilvánosságra.

*

*

  1. Az adatokért felelős: Miguel Ángel Gatón
  2. Az adatok célja: A SPAM ellenőrzése, a megjegyzések kezelése.
  3. Legitimáció: Az Ön beleegyezése
  4. Az adatok közlése: Az adatokat csak jogi kötelezettség alapján továbbítjuk harmadik felekkel.
  5. Adattárolás: Az Occentus Networks (EU) által üzemeltetett adatbázis
  6. Jogok: Bármikor korlátozhatja, helyreállíthatja és törölheti adatait.