In een context van opkomend beleid om het percentage CO2-uitstoot terug te dringen en klimaatneutraliteit te bereiken, heeft het transport, dat in 29 2% van het mondiale CO2019-equivalent vertegenwoordigde, alle mogelijke oplossingen nodig om het koolstofvrij maken ervan te bevorderen. Eén van deze oplossingen omvat het verhogen van de productie en het verbruik van biobrandstoffen. Veel mensen weten niet wat zijn biobrandstoffen van de tweede en derde generatie.
In dit artikel gaan we u vertellen wat biobrandstoffen van de tweede en derde generatie zijn, wat hun kenmerken zijn, hoe ze worden geproduceerd en nog veel meer.
Eerste generatie
Biobrandstoffen van de eerste generatie zijn een soort brandstof die wordt geproduceerd uit grondstoffen van biologische oorsprong, zoals landbouwgewassen of bosproducten. Deze biobrandstoffen worden als ‘eerste generatie’ beschouwd omdat ze de eersten waren die op grote schaal werden ontwikkeld en gebruikt als alternatief voor traditionele fossiele brandstoffen, zoals olie en benzine.
Een van de meest voorkomende biobrandstoffen van de eerste generatie is ethanol. die voornamelijk wordt verkregen uit maïs, suikerriet, bieten en andere producten die rijk zijn aan suikers of zetmeel. Het productieproces van ethanol omvat de fermentatie van deze organische materialen om de suikers in alcohol om te zetten. De resulterende ethanol wordt in verschillende verhoudingen met benzine gemengd en op veel plaatsen in de wereld als voertuigbrandstof gebruikt.
Een andere biobrandstof van de eerste generatie is biodiesel, die wordt geproduceerd uit plantaardige oliën, zoals soja-, koolzaad- of palmolie, en dierlijke vetten. Het productieproces van biodiesel omvat de omestering van deze oliën en vetten, waardoor ze worden omgezet in een vloeibare brandstof die in dieselmotoren kan worden gebruikt.
Aanvankelijk werden deze biobrandstoffen als een aantrekkelijke optie beschouwd omdat ze een hernieuwbare energiebron boden die zou kunnen helpen de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen verminderen en de gevolgen van de klimaatverandering verzachten door de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. In de loop van de tijd zijn er echter zorgen ontstaan over de duurzaamheid ervan en de negatieve effecten ervan, zoals concurrentie om landbouwgrond en natuurlijke hulpbronnen, ontbossing en de impact op de voedselzekerheid.
Wat zijn biobrandstoffen van de tweede en derde generatie?
Tweede generatie
Biobrandstoffen van de tweede generatie zijn een evolutie van biobrandstoffen van de eerste generatie die worden geproduceerd uit grondstoffen die niet bedoeld zijn voor menselijke consumptie en die een duurzamere en efficiëntere aanpak bieden in termen van hulpbronnen. In tegenstelling tot de eerste, zijn biobrandstoffen van de tweede generatie dat wel Ze worden verkregen uit lignocellulosematerialen, zoals landbouw-, bosbouwafval of niet-eetbare gewassen.
Een van de meest opvallende is cellulosebio-ethanol. Dit wordt geproduceerd door de afbraak van cellulose, hemicellulose en lignine in plantaardige materialen zoals gewasresten, stro, suikerrietbagasse en hout. Het productieproces is complexer dan dat van ethanol van de eerste generatie, omdat er enzymen en micro-organismen bij betrokken zijn om deze cellulosestructuren af te breken in fermenteerbare suikers, die vervolgens worden omgezet in ethanol. Deze aanpak maakt het mogelijk om te profiteren van materialen die voorheen als afval werden beschouwd en minimaliseert de concurrentie met de voedselproductie.
Een andere biobrandstof van de tweede generatie is biodiesel uit niet-eetbare oliën, zoals algenolie, jatrofa en andere non-food gewassen. Deze oliën worden gebruikt om biodiesel te produceren op een vergelijkbare manier als biodiesel van de eerste generatie, maar zonder het gebruik van plantaardige oliën van voedingskwaliteit, wat de impact op de voedselveiligheid vermindert.
Ze worden beschouwd als een duurzamer alternatief voor de eerste generatie, omdat ze profiteren van biomassabronnen die niet concurrerend zijn met de voedselproductie en kunnen bijdragen aan de vermindering van de uitstoot van broeikasgassen. Bovendien hebben deze biobrandstoffen het potentieel om dat te doen benutten marginale gronden en landbouwafval, waardoor de druk op natuurlijke hulpbronnen en ontbossing wordt verminderd.
Derde generatie
Biobrandstoffen van de derde generatie zijn een meer geavanceerde en gespecialiseerde klasse biobrandstoffen die worden geproduceerd uit micro-organismen of algen, en vertegenwoordigen een nog duurzamere en efficiëntere benadering van de productie van hernieuwbare energie in vergelijking met eerdere generaties. Een van de meest opvallende biobrandstofbronnen van de derde generatie is biodiesel uit microalgen.. Bij dit proces worden specifieke microalgensoorten gekweekt in vijvers of reactoren, en deze microalgen accumuleren olierijke lipiden.
De oliën worden vervolgens geëxtraheerd en omgezet in biodiesel met behulp van chemische processen die vergelijkbaar zijn met die voor biodiesel van de eerste en tweede generatie. Het kweken van microalgen biedt verschillende voordelen, omdat deze kleine waterplanten onder uiteenlopende omstandigheden kunnen groeien, waaronder zout water en afvalwater, en Ze concurreren niet met de voedselproductie en bezetten ook geen grote stukken land.
Een andere opkomende technologie bij de generatie van biobrandstoffen van de derde generatie is de productie van geavanceerde koolwaterstoffen uit genetisch gemodificeerde micro-organismen, zoals bacteriën en gisten. Deze micro-organismen zijn zo ontworpen dat ze verbindingen produceren die lijken op koolwaterstoffen die voorkomen in fossiele brandstoffen, zoals ruwe olie. Terwijl ze groeien, accumuleren ze deze verbindingen, die vervolgens kunnen worden gewonnen en verfijnd tot biobrandstoffen, zoals synthetische benzine of diesel.
Deze technologie is in ontwikkeling en heeft het potentieel om een zeer efficiënt en schaalbaar alternatief voor fossiele brandstoffen te bieden. Biobrandstoffen van de derde generatie zijn veelbelovend omdat ze niet alleen gebaseerd zijn op niet-voedselbronnen en niet concurreren met de voedselproductie, maar ook omdat ze marginale grond of hulpbronnen gebruiken die anders niet zouden worden gebruikt. Bovendien kunnen ze een lagere impact op het milieu hebben en de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk verminderen.
Doelstelling van biobrandstoffen van de tweede en derde generatie
De relevantie van biobrandstoffen van de tweede en derde generatie voor de transportsector is opmerkelijk in de context van onze ambitie om dit te bereiken een minimumaandeel van 28% hernieuwbare energie in de transportsector tegen 2030. Maar waarom kunnen ze als hernieuwbare brandstoffen worden beschouwd?
Wanneer biobrandstoffen worden verbrand in verbrandingsmotoren, komt kooldioxide vrij in de atmosfeer. Dit wordt weer opgenomen door de plant, die het omzet in biomassa, met een netto CO2-balans van nul in het proces. Dit betekent dat, hoewel de emissies doorgaan, er geen nieuwe emissies aan de atmosfeer worden toegevoegd. Als deze routes worden gecombineerd met technologie voor het afvangen en opslaan van kooldioxide, zijn negatieve emissies mogelijk.
Ik hoop dat je met deze informatie meer kunt leren over biobrandstoffen van de tweede en derde generatie en hun kenmerken.