MR-22-11-2007 [Tylko do odczytu]

BIOPALIWA DRUGIEJ GENERACJI
Dr Magdalena Rogulska
www.ipieo.pl
Instytut jest instytucją wdraŜającą / pośredniczącą II stopnia w działaniach 10.4-10.7
Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Biopaliwa dla transportu
Udział paliw alternatywnych w rynku paliw ciekłych
transportowych (dyrektywa 30/2003/EC): 2% w 2005 ;
5.75% w 2010 ; 10% w 2020 (pakiet energetyczny UE, 2007)
Odpady lignocelulozowe
Alkohol- paliwo
Uprawy celowe
Ropa
Uprawy klasyczne
2003
2015-2025
czas
Polska: wykonanie za rok 2006 – 0,92%
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Wieloletni program promocji
biopaliw na lata 2008-2014
Mechanizmy wspierania podaŜy
biokomponentów i biopaliw ciekłych
Mechanizmy wspierania popytu na
biokomponenty i biopaliwa ciekłe
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Wyzwania
Standaryzacja i harmonizacja w zakresie
wymagań jakościowych dla biopaliw
Dostosowanie pojazdów do spalania nowych
rodzajów biopaliw
Rozwój technologii produkcji biopaliw
drugiej generacji i zwiększenie ich
wykorzystania
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
1sza i 2ga generacja
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Dlaczego 2ga generacja?
ZALETY:
Znacznie wyŜsza redukcja emisji CO2
WyŜsza efektywność energetyczna
RóŜnorodność surowców – brak konkurencji z
produkcją Ŝywności
Właściwości paliwa niezaleŜne od wsadu
surowcowego
WADY:
stan rozwoju technologii i ich dostępność
komercyjne
WyŜsza cena w porównaniu do paliw kopalnych
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Redukcja emisji CO2
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Biopaliwa drugiej generacji:
`
-etanol z surowców lignocelulozowych
-paliwa uzyskiwane z gazu syntezowego (CO + H2)
wytworzonego w wyniku zgazowania biomasy:
• ciekłe paliwa węglowodorowe (BTL)
• DME (dwumetyloeter H3C-O-CH3)
• H2
-paliwa węglowodorowe otrzymywane w procesie
hydrokonwersji olejów roślinnych i tłuszczów zwierzęcych
(HDO) lub biooleju uzyskiwanego w procesie hydropirolizy
biomasy (HTU)
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Bioetanol z lignocelulozy
• Obserwuje się szybki wzrost zainteresowania etanolem z celulozy
• Większość technologii jest w fazie badań i rozwoju
• Istnieje tylko kilka instalacji pilotowych
– Iogen:
3
Mln litrów/rok,
– ETEK:
0,15
Mln litrów / rok
od 2004r.
• Kilka instalacji w trakcie budowy
» Iogen
190 Mln litrów/rok,
2008
» Xethanol 190 Mln litrów/rok
2007
» Bluefire
2009
» Abengoa
90 Mln litrów/rok
5 Mln litrów/rok
2007
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Problemy przy realizacji procesu
na skalę przemysłową
• zbyt niska efektywność procesu obróbki wstępnej
• wysoki koszt enzymów do procesu hydrolizy, zbyt
niska efektywność
• niska wydajność procesu fermentacji ksylozy
(cukier C5), badania w kierunku genetycznie
modyfikowanych droŜdŜy
• trudności w równoległym przebiegu procesów
fermentacji ksylozy i glukozy
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
NajwaŜniejsze etapy
procesów BTL
-Obróbka wstępna biomasy (rozdrabnianie, suszenie)
-Proces zgazowania
-Rozdział produktu gazowego i oczyszczanie do
biosyngazu (CO, H2)
-Proces syntezy
-Obróbka produktu
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Proces BTL firmy CHOREN (FT)
WAXES
LPG
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Pierwsza instalacja komercyjna BTL
(15tys t/rok) www.choren.com
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Katalityczne hydroodtlenianie olejów
roślinnych i tłuszczów zwierzęcych
Proces katalityczny, wodorowy, temperatura 350-450 C
ciśnienie 30-150 atm
Produkt: ciekłe węglowodory parafinowe
•Przykłady:
•procesy realizowane dla czystych surowców tłuszczowych :
- Parvoo w Finlandii (Neste OY)
Nex BTL1, 170 tyś t/r, rozruch 2007 r.
Nex BTL2, 170 tyś t/r, rozruch 2008 r.
- Francja (Total)
- Austria (Neste)
•procesy realizowane w mieszaninie z frakcjami
węglowodorowymi (Brazylia)
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Proces HTU
(Hydro Thermal Upgrading)
Surowce:
biomasa → biolej
Proces:
hydropirolizy biomasy
(100-200 atm, 300-360 oC)
Katalitycznego hydroodtleniania biooleju
(proces na etapie badań laboratoryjnych)
Produkt:
ciekłe węglowodory parafinowe CnH2n+2
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
PODSUMOWANIE
• Czy jesteśmy gotowi do wdraŜania
biopaliw drugiej generacji ???
• Na podstawie doświadczeń europejskich
szacuje się, Ŝe przejście od laboratorium do
skali przemysłowej zajmuje ok.10 lat
• Potrzebne krajowe programy: koncentracja
sił i środków w oparciu o Strategiczne
Agendy Badawcze
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Total public RES RTD expenditures per country 1974-2004 (in million euro)
1.400
1.200
1.000
Other Renewables
Hydropower
800
Geothermal Energy
Ocean Energy
600
Wind Energy
Bio-Energy
400
Solar Energy
200
EC
UK
SE
SP
SL
SK
RO
PT
PL
NL
MA
LU
LI
LV
IT
IR
HU
GR
GE
FR
FI
EE
DK
CZ
CY
BG
BE
AT
0
Wstępne wyniki projektu SRS Net, 2007
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007
Komentarz
• Środki rozproszone
• Brak wsparcia dla konkretnych technologii
• Większość projektów dotyczyło
udoskonaleń istniejących rozwiązań a nie
nowych technologii i rozwiązań
• Brak skonkretyzowanych priorytetów
badawczych krótko i długoterminowych
Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007