Ekzistojnë lloje të ndryshme të biokarburanteve që vijnë nga lëndë e parë që mund të rigjenerohet. Sot do të flasim biokarburantet celulozike. Ky lloj i karburantit vjen nga mbetjet bujqësore që rriten shpejt, druri dhe barërat që mund të shndërrohen në një larmi të biokarburanteve, duke përfshirë karburantet jet.
Në këtë artikull ne do të përshkruajmë se çfarë janë biokarburantet celulozike dhe çfarë karakteristikash kanë ato.
Cilat janë biokarburantet celulozike
Për shoqërinë e sotme duhet të jetë e qartë se duhet të dalim nga sfera e naftës. Varësia nga kjo lëndë djegëse fosile paraqet rreziqe të patolerueshme për sigurinë kombëtare, ekonomike ose mjedisore. Sidoqoftë, modeli aktual ekonomik nuk ndalon përdorimin e këtyre karburantet fosile. Për të gjetur burime të reja të energjisë së rinovueshme, është e nevojshme të zbulohet një agjent i ri i aftë të çojë flotën botërore të automjeteve, pasi që ky është burimi kryesor i emetimeve të gazeve serë në atmosferë.
Ju praktikisht mund të distiloni biokarburantet nga gjithçka që është ose ka qenë ndonjëherë perime. Ata të brezit të parë vijnë nga biomasa e ngrënshme, kryesisht misri dhe farat e sojës, kallam sheqeri dhe panxhari, ndër të tjera. Ato janë frutat më në dorë në një pyll të biokarburanteve të mundshëm pasi mbizotëron teknika e nevojshme që është e nevojshme për nxjerrjen e tyre.
Duhet thënë që këto biokarburante nuk janë një zgjidhje e qëndrueshme me kalimin e kohës. Një tokë e punueshme ekzistuese është e nevojshme dhe vetëm biokarburantet mund të prodhohen për të mbuluar 10% të të gjitha nevojave për karburant të lëngshëm të vendeve më të zhvilluara. Duke kërkuar të korra më të mëdha, ushqimi për bagëtinë bëhet më i shtrenjtë dhe me çmimet e disa ushqimeve, megjithëse jo aq shumë ose siç do të besonit shtypi disa vjet më parë. Sapo të llogariten emetimet totale të përmbajtura në biokarburantet e gjeneratës së parë, nuk është aq e dobishme për mjedisin sa do të dëshironim të ishte.
Bilanci i emetimeve të gazrave serë
Kjo pengesë në ekuilibrin e gazrave serë në atmosferë midis thithjes dhe gjenerimit mund të lehtësohet me përdorimin e biokarburanteve të gjeneratës së dytë që rrjedhin nga materialet celulozike. Këto materiale celulozike janë: mbetje druri si tallash dhe mbetje ndërtimi, bujqësore si kërcell misri dhe kashtë gruri. Ne gjithashtu gjejmë kultura të energjisë, domethënë, bimë që kanë një rritje të shpejtë dhe kanë material në gaz ose mbjellë posaçërisht për prodhimin e biokarburanteve.
Avantazhi kryesor që kanë këto kultura energjetike është se kushtojnë pak gjatë prodhimit të tyre. Vetëm të bollshme dhe nuk ndikojnë në prodhimin e ushqimit, i cili është i një rëndësie jetësore për t'u marrë parasysh. Shumica e të korrave të energjisë mund të rriten në tokë margjinale që nuk përdoret për bujqësi. Disa nga këto kultura të shelgjeve të rinovueshme me rotacion të shkurtër mund të dekontaminojnë tokën ndërsa ato rriten.
Prodhimi i biokarburanteve celulozike
Sasi të mëdha të biomasës mund të korren në mënyrë të qëndrueshme për prodhimin e karburantit. Ka disa studime që pohojnë se, të paktën, në Shtetet e Bashkuara, të paktën 1.200 milion ton biomasë celuloze të thatë mund të prodhohen në vit pa e zvogëluar këtë biomasë të disponueshme për konsum njerëzor, bagëti dhe eksporte. Me këtë më shumë se 400.000 milion litra biokarburante mund të merren në vit. Kjo shumë është e barabartë me gjysmën e konsumit aktual vjetor të benzinës dhe naftës në Shtetet e Bashkuara.
Kjo biomasë e gjeneruar mund të shndërrohet në çdo lloj biokarburantesh: etanol, benzinë e zakonshme, naftë dhe madje edhe karburant avioni. Bërthamat e fermentuara të misrit prishen shumë më lehtë sesa kërcellët e dhuruar të celulozës, por shumë përparim është bërë kohët e fundit. Inxhinierët kimikë kanë në dispozicion modele të fuqishme kompjuterike kimike kuantike për të ndërtuar struktura të afta për të kontrolluar reagimet në nivelin atomik. Këto hetime synojnë të zgjerojnë së shpejti teknikat e konvertimit në arenën e rafinerisë. Epoka e karburantit celulozik tani është brenda kapjes sonë.
Mbi të gjitha, qëllimi natyror i celulozës është të formojë strukturën e një bime. Kjo strukturë përbëhet nga skela të ngurta të molekulave të kyçura që mbështesin rritjen vertikale që rezistojnë me këmbëngulje në prishjen biologjike. Në mënyrë që të çlirojë energjinë që përmban celuloza për të zgjidhur nyjën molekulare të krijuar nga evolucioni.
Procesi i gjenerimit të energjisë përmes biomasës celulozike
Procesi fillon duke zbërthyer biomasën e ngurtë në molekula më të vogla. Këto molekula rafinohen më tej për të pasur lëndë djegëse. Metodat zakonisht klasifikohen sipas temperaturës. Ne kemi metodat e mëposhtme:
- Metoda e temperaturës së ulët: Kjo metodë funksionon me temperatura midis 50 dhe 200 gradë dhe prodhon sheqerna të aftë për të fermentuar në etanol dhe lëndë djegëse të tjera. Kjo ndodh në të njëjtën mënyrë si trajtimi aktual i përdorur në kulturat e misrit dhe kallamit të sheqerit.
- Metoda e temperaturës së lartë: Kjo metodë funksionon në temperatura midis 300 dhe 600 gradë dhe merret një bio-vaj që mund të rafinohet për të prodhuar benzinë ose naftë.
- Metoda e temperaturës shumë të lartë: Kjo metodë funksionon në temperatura mbi 700 gradë. Në këtë operacion gjenerohet një gaz që mund të shndërrohet në lëndë djegëse të lëngshme.
Tani për tani, nuk dihet se cila është metoda që do të konvertojë sasinë maksimale të energjisë së depozituar nga lënda djegëse e lëngshme me koston më të ulët të mundshme. Rrugë të ndryshme mund të duhet të ndiqen për materiale të ndryshme të biomasës celulozike. Trajtimi ndaj temperaturat e larta mund të jenë optimale për pyjet, ndërsa temperaturat e ulëta do të ishin më të mirat për barërat. E gjitha varet nga sasia e materialit që duhet të zvogëlohet në mënyrë që të gjenerojë biokarburantin.
Si përmbledhje, celuloza përbëhet nga atome karboni, oksigjeni dhe hidrogjeni. Benzina, nga ana e saj, përbëhet nga karboni dhe hidrogjeni. Shndërrimi i celulozës në biokarburante konsiston në eliminimin e oksigjenit nga celuloza për të marrë molekula me dendësi të lartë të energjisë që përmbajnë vetëm karbon dhe hidrogjen.
Shpresoj që me këtë informacion të mësoni më shumë rreth biokarburanteve celulozike.