Atsižvelgiant į besiformuojančią politiką, kuria siekiama sumažinti išmetamo CO2 kiekį ir pasiekti klimato neutralumą, transportui, kuris 29 m. sudarė 2 % pasaulinio CO2019 ekvivalento, reikia visų įmanomų sprendimų, kad būtų skatinamas jo dekarbonizavimas. Vienas iš šių sprendimų – biokuro gamybos ir vartojimo didinimas. Daugelis žmonių nežino, kas yra antros ir trečios kartos biokuras.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, kas yra antros ir trečios kartos biodegalai, jų charakteristikos, kaip jie gaminami ir daug daugiau.
Pirmoji karta
Pirmosios kartos biokuras – tai kuro rūšis, gaminama iš biologinės kilmės žaliavų, tokių kaip žemės ūkio ar miško gėrybės. Šie biodegalai laikomi „pirmąja karta“, nes jie buvo pirmieji, sukurti ir plačiai naudojami kaip alternatyva tradiciniam iškastiniam kurui, pavyzdžiui, naftai ir benzinui.
Vienas iš labiausiai paplitusių pirmosios kartos biodegalų yra etanolis, kuris daugiausia gaunamas iš kukurūzų, cukranendrių, runkelių ir kitų produktų, kuriuose gausu cukraus ar krakmolo. Etanolio gamybos procesas apima šių organinių medžiagų fermentaciją, kad cukrus būtų paverstas alkoholiu. Gautas etanolis maišomas su benzinu skirtingomis proporcijomis ir naudojamas kaip transporto priemonių kuras daugelyje pasaulio vietų.
Kitas pirmos kartos biokuras – biodyzelinas, gaminamas iš augalinių aliejų, tokių kaip sojų, rapsų ar palmių aliejus, bei gyvulinių riebalų. Biodyzelino gamybos procesas apima šių alyvų ir riebalų peresterinimą, kuris paverčia juos skystu kuru, kuris gali būti naudojamas dyzeliniuose varikliuose.
Iš pradžių šie biodegalai buvo laikomi patraukliu pasirinkimu, nes jie pasiūlė atsinaujinantį energijos šaltinį, kuris galėtų padėti sumažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro ir sušvelninti klimato kaitos padarinius sumažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Tačiau laikui bėgant kilo susirūpinimas dėl jo tvarumo ir neigiamo poveikio, pvz., konkurencijos dėl dirbamos žemės ir gamtos išteklių, miškų naikinimo ir poveikio aprūpinimo maistu saugumui.
Kas yra antros ir trečios kartos biodegalai?
Antroji karta
Antrosios kartos biodegalai yra pirmosios kartos biodegalų, gaminamų iš žmonėms vartoti neskirtų žaliavų, evoliucija, kuri yra tvaresnė ir efektyvesnė išteklių požiūriu. Skirtingai nuo pirmosios, antrosios kartos biodegalai yra Jie gaunami iš lignoceliuliozės medžiagų, tokių kaip žemės ūkio, miškininkystės atliekos arba nevalgomos kultūros.
Vienas žymiausių yra celiuliozės bioetanolis. Jis gaunamas skaidant celiuliozę, hemiceliuliozę ir ligniną, esantį augalinėse medžiagose, pvz. pasėlių likučiai, šiaudai, cukranendrių batonas ir mediena. Gamybos procesas yra sudėtingesnis nei pirmosios kartos etanolio, nes naudojant fermentus ir mikroorganizmus šios celiuliozės struktūros skaidomos į fermentuojamus cukrus, kurie vėliau paverčiami etanoliu. Šis metodas leidžia pasinaudoti medžiagomis, kurios anksčiau buvo laikomos atliekomis, ir sumažina konkurenciją su maisto gamyba.
Kitas antrosios kartos biokuras yra biodyzelinas iš nevalgomųjų aliejų, tokių kaip dumblių aliejus, jatropha ir kitos nemaistinės kultūros. Šios alyvos naudojamos biodyzelinui gaminti panašiai kaip ir pirmosios kartos biodyzelinas, tačiau nenaudojant maistinių augalinių aliejų, o tai sumažina poveikį maisto saugai.
Jie laikomi tvaresne alternatyva pirmos kartos, nes naudojasi biomasės šaltiniais, kurie nekonkuruoja su maisto gamyba ir gali prisidėti prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos mažinimo. Be to, šie biodegalai turi potencialo naudoti ribines žemes ir žemės ūkio atliekas, taip sumažinant spaudimą gamtos ištekliams ir miškų naikinimą.
Trečioji karta
Trečiosios kartos biodegalai yra pažangesnė ir specializuota biokuro klasė, gaminama iš mikroorganizmų ar dumblių ir yra dar tvaresnis ir efektyvesnis požiūris į atsinaujinančios energijos gamybą, palyginti su ankstesnėmis kartomis. Vienas žymiausių trečiosios kartos biokuro šaltinių yra mikrodumblių biodyzelinas.. Šio proceso metu tvenkiniuose ar reaktoriuose auginamos specifinės mikrodumblių padermės, kurios kaupia naftos turtingus lipidus.
Tada aliejai išgaunami ir paverčiami biodyzelinu, naudojant cheminius procesus, panašius į tuos, kurie naudojami pirmosios ir antrosios kartos biodyzelinui. Mikrodumblių auginimas turi keletą privalumų, nes šie maži vandens augalai gali augti įvairiomis sąlygomis, įskaitant druskingą vandenį ir nuotekas, ir Jie nekonkuruoja su maisto gamyba ir neužima didelių žemės plotų.
Kita nauja trečiosios kartos biokuro gamybos technologija – pažangių angliavandenilių gamyba iš genetiškai modifikuotų mikroorganizmų, tokių kaip bakterijos ir mielės. Šie mikroorganizmai yra sukurti taip, kad gamintų junginius, panašius į angliavandenilius, esančius iškastiniame kure, pavyzdžiui, žalioje naftoje. Augdami jie kaupia šiuos junginius, kuriuos vėliau galima išgauti ir perdirbti į biokurą, pavyzdžiui, sintetinį benziną ar dyzeliną.
Ši technologija yra kuriama ir gali pasiūlyti labai efektyvią ir keičiamo dydžio alternatyvą iškastiniam kurui. Trečiosios kartos biodegalai yra perspektyvūs, nes jie ne tik pagaminti iš ne maisto šaltinių ir nekonkuruoja su maisto gamyba, bet ir gali naudoti ribinę žemę arba išteklius, kurie kitu atveju nebūtų naudojami. Be to, jie gali turėti mažesnį poveikį aplinkai ir žymiai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą.
Antros ir trečios kartos biokuro tikslas
Antros ir trečios kartos biokuro svarba transporto sektoriui yra verta dėmesio, atsižvelgiant į mūsų siekį pasiekti minimali 28 % atsinaujinančios energijos dalis transporte iki 2030 m. Tačiau kodėl jie gali būti laikomi atsinaujinančiais degalais?
Deginant biokurą vidaus degimo varikliuose, į atmosferą išsiskiria anglies dioksidas. Jį vėl sugeria augalas, kuris paverčia jį biomase, o CO2 balansas yra nulinis. Tai reiškia, kad nors emisijos tęsiasi, į atmosferą nepatenka naujų emisijų. Jei šie būdai derinami su anglies dioksido surinkimo ir saugojimo technologija, galimos neigiamos emisijos.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie antros ir trečios kartos biokurą ir jų savybes.