Saistībā ar jaunām politikām, lai samazinātu CO2 emisiju procentuālo daļu un panāktu klimata neitralitāti, transportam, kas 29. gadā veidoja 2 % no globālā CO2019 ekvivalenta, ir vajadzīgi visi iespējamie risinājumi, lai veicinātu tā dekarbonizāciju. Viens no šiem risinājumiem ietver biodegvielas ražošanas un patēriņa palielināšanu. Daudzi cilvēki nezina, kas ir otrās un trešās paaudzes biodegvielas.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim, kas ir otrās un trešās paaudzes biodegviela, to īpašības, kā tās tiek ražotas un daudz ko citu.
Pirmā paaudze
Pirmās paaudzes biodegviela ir degvielas veids, ko ražo no bioloģiskas izcelsmes izejvielām, piemēram, lauksaimniecības kultūrām vai meža produktiem. Šīs biodegvielas tiek uzskatītas par "pirmās paaudzes", jo tās bija pirmās, kas tika izstrādātas un plašā mērogā izmantotas kā alternatīva tradicionālajai fosilajai degvielai, piemēram, naftai un benzīnam.
Viena no visizplatītākajām pirmās paaudzes biodegvielām ir etanols, ko iegūst galvenokārt no kukurūzas, cukurniedru, biešu un citu ar cukuru vai cieti bagātiem produktiem. Etanola ražošanas process ietver šo organisko materiālu fermentāciju, lai cukurus pārvērstu spirtā. Iegūtais etanols tiek sajaukts ar benzīnu dažādās proporcijās un izmantots kā transportlīdzekļu degviela daudzās vietās visā pasaulē.
Vēl viena pirmās paaudzes biodegviela ir biodīzeļdegviela, ko ražo no augu eļļām, piemēram, sojas, rapšu vai palmu eļļas, un dzīvnieku taukiem. Biodīzeļdegvielas ražošanas process ietver šo eļļu un tauku pāresterificēšanu, kas pārvērš tos šķidrā degvielā, ko var izmantot dīzeļdzinējos.
Sākotnēji šīs biodegvielas tika uzskatītas par pievilcīgu iespēju, jo tās piedāvāja atjaunojamo enerģijas avotu, kas varētu palīdzēt samazināt atkarību no fosilā kurināmā un mazināt klimata pārmaiņu ietekmi samazinot siltumnīcefekta gāzu emisijas. Tomēr laika gaitā ir radušās bažas par tā ilgtspējību un negatīvajām sekām, piemēram, konkurenci par lauksaimniecības zemi un dabas resursiem, mežu izciršanu un ietekmi uz nodrošinātību ar pārtiku.
Kas ir otrās un trešās paaudzes biodegvielas?
Otrā paaudze
Otrās paaudzes biodegvielas ir pirmās paaudzes biodegvielas evolūcija, ko ražo no izejvielām, kas nav paredzētas lietošanai pārtikā, un kas nodrošina ilgtspējīgāku un efektīvāku pieeju resursu ziņā. Atšķirībā no pirmās, otrās paaudzes biodegvielas ir Tos iegūst no lignocelulozes materiāliem, piemēram, lauksaimniecības, mežsaimniecības atkritumiem vai neēdamām kultūrām.
Viens no ievērojamākajiem ir celulozes bioetanols. To iegūst, sadaloties celulozei, hemicelulozei un lignīnam, ko satur augu materiāli, piemēram, kultūraugu atliekas, salmi, cukurniedru cukurniedres un koksne. Ražošanas process ir sarežģītāks nekā pirmās paaudzes etanolam, jo tas ietver fermentu un mikroorganismu izmantošanu, lai šīs celulozes struktūras sadalītu fermentējamos cukuros, kas pēc tam tiek pārvērsti etanolā. Šī pieeja ļauj izmantot materiālus, kas iepriekš tika uzskatīti par atkritumiem, un samazina konkurenci ar pārtikas ražošanu.
Vēl viena otrās paaudzes biodegviela ir biodīzeļdegviela no nepārtikas eļļām, piemēram, aļģu eļļām, jatrofas un citām nepārtikas kultūrām. Šīs eļļas izmanto biodīzeļdegvielas ražošanai līdzīgi kā pirmās paaudzes biodīzeļdegvielai, bet neizmantojot pārtikai piemērotas augu eļļas, kas samazina ietekmi uz pārtikas nekaitīgumu.
Tās tiek uzskatītas par ilgtspējīgāku alternatīvu pirmās paaudzes alternatīvām, jo tās izmanto biomasas avotu priekšrocības, kas nav konkurētspējīgas ar pārtikas ražošanu un var palīdzēt samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas. Turklāt šīm biodegvielām ir potenciāls izmantot marginālās zemes un lauksaimniecības atkritumus, tādējādi samazinot spiedienu uz dabas resursiem un mežu izciršanu.
Trešā paaudze
Trešās paaudzes biodegvielas ir modernāka un specializētāka biodegvielu klase, kas tiek ražota no mikroorganismiem vai aļģēm, un ir vēl ilgtspējīgāka un efektīvāka pieeja atjaunojamās enerģijas ražošanai salīdzinājumā ar iepriekšējām paaudzēm. Viens no ievērojamākajiem trešās paaudzes biodegvielas avotiem ir mikroaļģu biodīzeļdegviela.. Šajā procesā dīķos vai reaktoros tiek audzēti specifiski mikroaļģu celmi, un šīs mikroaļģes uzkrāj ar eļļu bagātus lipīdus.
Pēc tam eļļas ekstrahē un pārvērš biodīzeļdegvielā, izmantojot ķīmiskos procesus, kas ir līdzīgi pirmās un otrās paaudzes biodīzeļdegvielai. Mikroaļģu kultivēšanai ir vairākas priekšrocības, jo šie mazie ūdensaugi var augt dažādos apstākļos, tostarp sāļā ūdenī un notekūdeņos, un Tie nekonkurē ar pārtikas ražošanu, kā arī neaizņem lielas zemes platības.
Vēl viena jauna tehnoloģija trešās paaudzes biodegvielu ražošanā ir progresīvu ogļūdeņražu ražošana no ģenētiski modificētiem mikroorganismiem, piemēram, baktērijām un rauga. Šie mikroorganismi ir izstrādāti, lai ražotu savienojumus, kas atgādina ogļūdeņražus, kas atrodami fosilā kurināmā, piemēram, jēlnaftā. Augot tie uzkrāj šos savienojumus, kurus pēc tam var ekstrahēt un pārstrādāt biodegvielā, piemēram, sintētiskā benzīnā vai dīzeļdegvielā.
Šī tehnoloģija tiek izstrādāta, un tai ir potenciāls piedāvāt ļoti efektīvu un mērogojamu alternatīvu fosilajam kurināmajam. Trešās paaudzes biodegvielas ir daudzsološas, jo tās ne tikai balstās uz nepārtikas avotiem un nekonkurē ar pārtikas ražošanu, bet arī var izmantot niecīgu zemi vai resursus, kas citādi netiktu izmantoti. Turklāt tiem var būt mazāka ietekme uz vidi un ievērojami samazināta siltumnīcefekta gāzu emisija.
Otrās un trešās paaudzes biodegvielas mērķis
Otrās un trešās paaudzes biodegvielu nozīme transporta nozarē ir ievērības cienīga saistībā ar mūsu ambīcijām sasniegt līdz 28. gadam minimālo atjaunojamās enerģijas īpatsvaru 2030% apmērā transporta nozarē. Bet kāpēc tās var uzskatīt par atjaunojamām degvielām?
Sadedzinot biodegvielu iekšdedzes dzinējos, atmosfērā izdalās oglekļa dioksīds. Augs to atkal absorbē, pārvēršot to biomasā, un procesā neto CO2 bilance ir nulle. Tas nozīmē, ka, lai gan emisijas turpinās, atmosfērā netiek pievienotas jaunas emisijas. Ja šos ceļus apvieno ar oglekļa dioksīda uztveršanas un uzglabāšanas tehnoloģiju, ir iespējamas negatīvas emisijas.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par otrās un trešās paaudzes biodegvielu un to īpašībām.