BtL palivo



Internet je nevyčerpatelným zdrojem znalostí, i pokud jde o BtL palivo. Do sítě byla a stále jsou vkládána staletí a staletí lidského poznání o BtL palivo, a právě proto je tak obtížné se k ní dostat, protože můžeme najít místa, kde může být navigace obtížná nebo dokonce nepraktická. Naším návrhem je, abyste neztroskotali v moři dat týkajících se BtL palivo a abyste se rychle a efektivně dostali do všech přístavů moudrosti.

S tímto cílem jsme udělali něco, co jde nad rámec samozřejmostí, a shromáždili jsme nejaktuálnější a nejlépe vysvětlené informace o BtL palivo. Uspořádali jsme ji také tak, aby byla snadno čitelná, s minimalistickým a příjemným designem, který zajišťuje nejlepší uživatelský zážitek a nejkratší dobu načítání. Usnadňujeme vám to, abyste se museli starat jen o to, abyste se dozvěděli vše o BtL palivo! Pokud si tedy myslíte, že jsme dosáhli svého cíle a že už víte, co jste chtěli vědět o BtL palivo, budeme rádi, když se vrátíte do těchto klidných moří sapientiacs.com, kdykoli se ve vás znovu probudí hlad po vědění.

Paliva BtL jsou syntetická paliva ( paliva XtL ), která se vyrábjí z biomasy termochemickou pemnou . Zkratka BtL znamená anglické biomasy na kapaliny , nmecké zkapalování biomasy . Procesy výroby BTL jsou ve vývoji a nejsou konkurenceschopné.

Kultura s krátkou rotací z hybridních topol , která me poskytnout suroviny pro výrobu paliva BtL

Princip a pouití

(viz lánek XtL palivo a syntéza Fischer-Tropsch )

Nejdleitjími kroky nejbnjího výrobního procesu je zplyování biomasy, pi které se generuje tzv. Syntézní plyn , a také následná syntéza pomocí Fischer-Tropschova procesu nebo procesu methanolu na benzín (MtG ). Jako konený produkt mohou být vyrábna paliva, která, i kdy jsou chemicky odliná od konvenních paliv, jako je benzín nebo nafta , mohou být také pouita v benzinových nebo naftových motorech . Paliva BtL jsou biopaliva druhé generace. To znamená, e mají irí kálu surovin ne bionafta nebo bioethanol . B. celulóza bohaté mohou být také pouity biomasy jako je sláma a devo. Tím se mohl zvýit výnos paliva na hektar obdlávané plochy.

Nkterá dalí paliva, která se také vyrábjí zkapalováním biomasy, se obecn neklasifikují jako paliva BtL. To jsou z. B. paliva vyrobená biokonverzí z bioethanolu z cukru , krobu nebo celulosy a celulosy-ethanolu, jako i furan . V pípad pímého pyrolytického zkapalování biomasy na pyrolýzní olej se toto me po zpracování pemnit na palivo.

Pi výrob paliv BtL je zapotebí nkolik krok procesu:

Poskytování surovin (krok 1) se lií od ostatních paliv XtL, která se vyrábjí z plynu nebo uhlí. Kroky zplyování a itní plynu se také významn lií od procesu výroby plynu k kapalin , ale jsou podobné procesu výroby CtL (uhlí k kapalin) . Na druhé stran me syntéza probíhat stejným zpsobem pro vechny pípravky XtL, nap. B. pouitím Fischer-Tropschovy syntézy .

Zatímco procesy pro výrobu paliv CtL a GtL jsou zavedeny v prmyslovém mítku, procesy pro výrobu paliv BtL jsou stále ve vývoji nebo v rané fázi praktického testování. V souasné dob probíhá výzkum zamený hlavn na výrobu naftových paliv BtL.

Historické pozadí

(viz lánek Fischer-Tropschova syntéza )

Paliva CtL se v prmyslovém mítku vyrábla v Nmecké íi ji ve 40. letech 20. století a po druhé svtové válce a dodnes v Jiní Africe. Výroba paliv GTL byla také zavedena od 90. let. V prbhu energetického pechodu, obnovitelné zdroje energie a tím i biopaliva , jako je bionafta , bioetanol a BtL piel do centra pozornosti. Pohánné rostoucími cenami fosilních paliv na pelomu tisíciletí, obavami z ekonomické závislosti na politicky nestabilních produkních zemích a doprovázené diskusí o energetickém prmyslu bez CO 2 byly kapacity pro biopaliva první generace (nap. Bionafta, bioethanol) v mnoha prmyslových zemích vzrostl. Jako biopaliva druhé generace jsou paliva BtL politicky siln podporována, zejména v Evrop, ale dosud nedosáhla hospodáského prlomu.

Srovnání biopaliv v Nmecku
Biopalivo Výnos / ha Rovnocennost paliva
[l]
Ekvivalent paliva
na plochu [l / ha]
Najeto
[km / ha]
Rostlinný olej (epkový olej) 1590 l 0,96 1526 23300 + 17600
Bionafta (methylester epky) 1550 l 0,91 1411 23300 + 17600
Bioethanol (penice) 2760 l 0,65 1794 22400 + 14 400
Biometan (s kukuicí) 3540 kg 1.4 4956 67600
BtL (z energetických plodin) 4030 l 0,97 3909 64000
BtL (ze slámy) 1361 l 0,97 1320 21000
  1. 1 l biopaliva nebo 1 kg biometanu odpovídá tomuto mnoství konvenního paliva
  2. bez vedlejích produkt
  3. samostatný výpoet, není zaloen na ostatních datech
  4. a b c s biomethanem z vedlejích produkt epkového koláe / výpalk / slámy
  5. a b na základ paliv FT


Výrobní

Poskytování a píprava surovin

Výroba BtL obvykle zaíná suením biomasy s vysokým obsahem vody. Jako výchozí materiál lze pouít odpad z biomasy, jako je sláma nebo zbytkové devo, a také plodiny speciáln pstované pro výrobu paliva ( energetické plodiny , nap. Na plantáích s krátkou rotací ). Poté, co jsou ásti zaízení rozdrceny a vyitny, dochází v závislosti na procesu a technologii systému k zplyování. Je teba poznamenat, e asto se berou v úvahu pouze kalorické hodnoty pouitých látek. Protoe se vak tyto výhevnosti urují na základ hmotnosti, obvykle se nebere v úvahu rozdílná hustota látek, která napíklad u slámy vede k podstatn vtím objemm látky, která má být pepravována a zpracována. v analýze. Buk a smrk mají tém stejnou výhevnost kolem 15 MJ / kg, ale hustota (hmotnost na objem) se významn lií: 0,77, respektive 0,44 kg / dm 3 . S ohledem na velké objemy, které musí být nutn pepraveny a zpracovány, je teba kriticky pohlíet na zpracování zbytkových materiál, rychle rostoucí biomasy nebo slámy.

zplyování

V zde diskutovaných procesech syntézy je prvním krokem tepelné tpení rzného stupn, známé jako pyrolýza . Fyzikální a chemická struktura biomasy se transformuje pi teplotách piblin 200 ° C na více ne 1000 ° C. Dlouhé molekulární etzce jsou rozdleny vlivem tepla. Vytváí se ada rzných kapalných a plynných uhlovodík s kratí délkou etzce a postupem asu stále více oxidu uhelnatého , oxidu uhliitého , uhlíku a vody. Zatímco nedostatek (vzduchu) kyslíku brání úplné oxidaci na oxid uhliitý a vodu, ostatní vlastnosti produkt pyrolýzy mohou být ovlivnny nejen primárními podmínkami procesu, teplotou, tlakem a dobou zdrení v reaktoru, ale také chemickými reaktanty a katalyzátory . Jsou moné dalí varianty zplyování. Pokud se reakce provádí v kapalném roztoku, který je také reaktantem, oznauje se také jako solvolýza , zatímco ve vodíkové atmosfée se oznauje jako hydrogenolýza .

Proces Carbo-V

Tento speciální proces je zaloen na dvoustupovém procesu, kdy se hrudkovitá biomasa nejprve rozloí na koks ( biokoks ) a karbonizaní plyn obsahující dehet pi 400500 ° C. Zatímco je biouhel vypoutn, probíhá unáené tokové zplyování karbonizaního plynu pi piblin 1 500 ° C, take uhlovodíky s delím etzcem mohou být rozloeny na jednoduché molekuly, a tedy na syntézní plyn bez dehtu . Vysoká teplota tohoto plynu se poté pouije na odstranný a rozdrcený biouhel, nyní pi 900 ° C, aby se také zplyoval . To znamená, e surovinu lze pouít mnohem intenzivnji ne u jiných proces. Výsledný surový plyn je bez dehtu a po odpráení a promytí má podobnou kvalitu jako syntézní plyn vyrobený ze zemního plynu.

zkapalnní

Pokud je pyrolýza mén úplná, místo plynu se vyrábí kapalný produkt, známý také jako pyrolýzní olej . Tato metoda by mohla nap. B. lze pouít pro suroviny s nízkou hustotou, jako je nap. B. sláma ke zvýení pepravitelnosti . Ke zplyování pak me dojít ve výrobním závod BTL.

syntéza

Dalím krokem je krok syntézy, ve kterém jsou tpné produkty v syntézním plynu zpracovány na palivo BTL chemickou reakcí. Vtinou probíhá syntéza zaloená na Fischer-Tropschov procesu za úelem výroby paliv BtL.

Tento postup byl pouit v pilotním závodu spolenosti Choren Industries GmbH . Proces Carbo-V pro výrobu bioplynu byl kombinován s Shell Middle Distillate Synthesis , dále rozvinutým procesem Fischer-Tropsch . Spolenost Shell ji vyrábí palivo GtL ze zemního plynu ve velkém prmyslovém mítku v Bintulu v Malajsii a pidává ho ke svému palivu V-Power.

Dalím závodem, který je v souasné dob v mením mítku, je závod v Güssingu (Rakousko). Zde se syntetický plyn vyrábí systémem zplyování deva s fluidním loem , který je v souasné dob stále spalován v motoru. Probíhají práce na instalaci systému Fischer-Tropsch. Od jara 2007 by mlo být na erpací stanici plynné palivo. Kapalná paliva mají být nabízena piblin na podzim 2007.

Píprava produktu

Produktem syntézy je sms rzných uhlovodík. Aby bylo moné pouít jako palivo, je nutná úprava, z. B. pouívá procesy z rafinace ropy (nap. Destilace , rektifikace ). Take z. B. výroba BtL benzínu a BtL nafty ze syntetického produktu. Syntézu lze ídit v omezeném rámci, take nap. B. je moná preferovaná výroba BtL nafty.

Dalí výrobní procesy

Palivo BtL lze také vyrábt pomocí jiných proces, které vak obvykle mají své vlastní oznaení, které je odliuje. V nkterých pípadech není meziproduktem syntetický plyn, ale kapalina (pyrolýzní olej):

Výsledkem tchto proces je, e kapalný produkt ( nazývaný Biorohöl nebo biocrude Oil ), peván lipofilní, me obsahovat (ve vod nerozpustný) materiály. V dalím kroku se pomocí bných petrochemických proces zpracovává na biopalivo .

Odpovídající systémy v souasné dob existují na rzných místech v Nmecku, vetn na Katede procesního inenýrství v HAW Hamburk (mítko pilotního závodu) a také u nkterých komerních operátor (proces HP-DoS, pedvýroba).

Na vývoji výrobních proces také pracují dalí instituty, jako nap B. ve výzkumném stedisku v Karlsruhe s procesem bioliq .

Je rovn myslitelná mikrobiologická produkce. Napíklad výzkumníci na University of Exeter se geneticky zkonstruoval Escherichia coli bakterie tak, e se me vyrábt alkany a alkeny o rzných délkách pídavkem mastných kyselin, v závislosti na genetické výbav. V závislosti na sloení pak mohou být generovány palivové repliky.

Vlastnosti paliva

V souasné dob existují pouze namené hodnoty z poloprovozních zaízení. Paliva Fischer-Tropsch budou mít o 7% nií objemový obsah energie ve srovnání s naftou, nií viskozitu a výrazn vyí cetanové íslo .

Emise z BtL paliva jsou nií ne emise z fosilních paliv (viz ást o dopadu na ivotní prostedí). Naftu nebo benzín BtL lze pouít v bných naftových nebo benzinových motorech (benzínových motorech) bez rozsáhlého dovybavení.

Zásah do ivotního prostedí

Pokud jde o dopady na ivotní prostedí, lze rozliovat mezi dsledky pstování biomasy a emisemi z pouívání BtL jeho spalováním. Pro celkovou rovnováhu je vak teba vzít v úvahu celý proces, vetn komplexní výroby.

Pstování

Dopad výroby paliva BTL na ivotní prostedí závisí pedevím na typu pouité biomasy. Stejn jako u jiných biopaliv má i pouívání odpadu nebo lesního deva sklon sniovat dopad na ivotní prostedí. Pi pouití energetických plodin je vak dopad na ivotní prostedí vyí a úspory skleníkových plyn jsou nií. Dalím dleitým kritériem je stupe pemny, který také závisí na tom, zda proces stále vyrábí elektinu a teplo. Existuje tedy kompromis mezi vysokými výnosy paliva na plochu na jedné stran a nejniím moným dopadem na ivotní prostedí na stran druhé.

K výrob 1 kg BtL je zapotebí asi 5 a 10 kilogram deva. Podle poáteních optimistických odhad lze na jednom hektaru orné pdy vypstovat dostatek biomasy , take z ní lze ron vyprodukovat piblin 4000 litr paliva BtL. Novjí výpoty v evropském výzkumném projektu ukázaly maximáln 2300 kg BtL paliva na hektar pi pouití deva s krátkou rotací . Stupe pemny a výnosy plochy se lií v závislosti na procesu a typu biomasy.

pouití

Teoreticky me být kadý vzntový motor provozován také na palivo BtL. První praktická mení ukázala sníení emisí (nespálených) uhlovodík (o 40%), jako i oxidu uhelnatého a ástic sazí bhem spalování. Dvodem je na rozdíl od fosilních paliv nedostatek aromatických slouenin. Jeliko neobsahuje ádné sloueniny síry, sniují se zde také emise. Musela vak být také pijata mírná ztráta výkonu. Pro úplné posouzení je vak teba vzít v úvahu i dalí emise tchto zneiujících látek bhem výroby paliva, které tyto nií emise bhem spalování ásten kompenzují.

Výhody a nevýhody

(obecné výhody a nevýhody bioenergie viz také lánek bioenergie )

výhody

  • Zlepení salda zahraniního obchodu v mnoha zemích závislých na dovozu ropy sníením dovozu ropy.
  • Paliva BtL mají výhody podobné jiným obnovitelným energiím, jako je nap
    • Sníení fosilních CO 2 emisí
    • Zachování fosilních zdroj
    • vtí nezávislost na dovozu energie
    • Posílení regionální ekonomiky
  • Teoreticky lze k výrob BtL pouít jakoukoli dostupnou rostlinnou biomasu, jako je rostlinný odpad, listy, zbytkové devo a jiná díve nevyuitá biomasa. Tím se také zabrání vyuití (nap. Pro pouití surovin pro výrobu potravin) a pdní konkurenci . To vak také omezuje potenciál paliv BtL.
  • Roní rst deva v Nmecku je piblin 65 milion m 3 , co odpovídá nárstu hmotnosti o 4%. To by teoreticky mohlo pokrýt zhruba tvrtinu roní poptávky po naft v Nmecku. Existuje vak sout o pouití z. B. pro materiálové pouití ( devo ) a pro výrobu devných pelet nebo celulózového ethanolu.
  • Bné naftové nebo benzínové motory mohou pouívat odpovídající paliva BtL bez dodateného vybavení, zatímco jiná biopaliva (ethanol, rostlinný olej) mohou vyadovat úpravu.
  • Stávající infrastrukturu (erpací stanice, skladovací a dopravní zaízení) lze stále pouívat.

nevýhoda

  • Potenciál dosud nevyuité biomasy je omezený. Komplexní rozíení produkce BtL by proto také vedlo ke zvýené konkurenci pro pdu a vyuití, protoe pro tento úel by bylo nutné více vyuívat zemdlskou a lesní pdu.
  • Výrobní náklady na BtL se odhadují na vysoké, take pi souasných výrobních procesech (2020) se konkurenceschopnost konvenních paliv jeví jako moná pouze s finanní podporou.
  • Dalím biopalivem, které je ve vývoji, je celulózový ethanol . Pro jeho výrobu by byly zapotebí suroviny podobné tm pro BtL. Není jasné, který postup je vhodnjí.
  • Bhem tepelné pemny se v závislosti na procesu a vedlejích produktech (elektina, teplo, nafta ) ztrácí 30 a 60% energie uloené v biomase. Výnos paliva na hektar proto nemusí být nutn vyí ne u jiných biopaliv a me se velmi liit v závislosti na surovin a procesu. Krom toho je teba vzít v úvahu úsilí pi sklizni, peprav, drcení a dalích vcech.
  • Jeliko energetická hustota plánovaných surovin (sláma, rákos, bambus, rychle rostoucí devo, ...) je nízká, jsou objemy, které mají být zpracovány, podstatn vtí ve srovnání s fosilními palivy, ale také s pomalu rostoucími tvrdými devy.
  • Omezené spádové oblasti pro velkoobjemové suroviny (náklady na dopravu) vyadují mení produkní jednotky s následnou nií úinností.

Výroba a sputní

V roce 2005 se spolenost Choren Industries dohodla se spoleností Shell na výrobu minerálních olej na vybudování prvního velkého výrobního závodu na svt pro 18 milion litr paliva BTL ron. 6. ervence 2011 byla naízena pedbná insolvenní správa týkající se majetku spolenosti Choren Industries. Proces zplyování biomasy Carbo V vyvinutý spoleností Choren Industries byl získán od insolvenní spolenosti Linde AG a dále rozvíjen.

Dleité rámce prmyslové politiky jsou nap. B. v zákon o dani z energie upravoval daové úlevy pro zvlát zpsobilá biopaliva, jako je BtL, celulózový ethanol a biomethan .

Viz také

literatura

  • Martin Kaltschmitt, Hans Hartmann a Hermann Hofbauer (eds.), Energie z biomasy. Základy, techniky a postupy. Springer Verlag (2009), 2. vydání, str. 685-690, ISBN 978-3-540-85094-6
  • Norbert Schmitz, Jan Henke, Gernot Klepper: Biopaliva: srovnávací analýza . Vyd.: Agentura pro obnovitelné suroviny . 2. vydání. Gülzow 2009 ( fnr-server.de [PDF; 2.0 MB ; zpístupnno 13. ledna 2017]).

webové odkazy

Individuální dkazy

  1. o b c d ESU sluby: Posuzování ivotního cyklu ped pouitím syntetických biopaliv ( memento v originálu od 6. bezna 2009 v Internet Archive ) Info: archiv odkaz byl automaticky vloen a dosud nebyl zkontrolován. Zkontrolujte prosím pvodní a archivovaný odkaz podle pokyn a poté toto oznámení odstrate.  @ 1@ 2ablona: Webachiv / IABot / www.esu-services.ch
  2. a b c d Základní údaje o biopalivech Nmecko, k íjnu 2009 Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), Gülzow, 2009, 14stránková broura, k dispozici ve formátu pdf
  3. a b c d Základní údaje o biopalivech Nmecko, k lednu 2008 Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), Gülzow, 2008, broura, kvli aktualizované verzi ji není k dispozici ve formátu PDF
  4. ( Stránka ji není k dispozici , hledejte ve webových archivech: Evropské stedisko pro obnovitelnou energii Güssing ).@ 1@ 2ablona: Dead Link / www.eee-info.net
  5. Výzkumná zpráva 2004/2005. (PDF; 2,0 MB) HAW-Hamburg , s. 33; 38 a násl. , Pístup k 13. lednu 2017 .
  6. ^ Willner, Th.: Pímé zkapalování biomasy na píkladu vývoje na Hamburské univerzit aplikovaných vd. Gülzower Expert Discussions, svazek 28, ed. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe, Gülzow 2008, str. 5486
  7. ^ Výzkumné centrum Karlsruhe - program obnovitelných energií
  8. Howard, TP. et al. (2013): Syntéza pizpsobených molekul paliva na bázi ropy a repliky cílenou modifikací zásob volných mastných kyselin v Escherichia coli . V: PNAS 110 (19); 7636-7641; PMID 23610415 ; doi: 10,1073 / pnas.1215966110 ; PDF (pístup k plnému textu zdarma)
  9. Domovská stránka OBNOVIT .
  10. FNR: Základní údaje o biopalivech Nmecko. íjen 2008 (PDF; 526 kB).
  11. a b Hodnocení ivotního cyklu výroby BtL paliva: Analýza zásob (PDF; 3,3 MB).
  12. ^ Informaní platforma BtL .

Opiniones de nuestros usuarios

Viola Matoušek

Konečně článek o BtL palivo, který se snadno čte.

Lydie Turek

V tomto příspěvku o BtL palivo jsem se dozvěděl věci, které jsem nevěděl, takže teď můžu jít spát.

Tereza Linhart

Potěšilo mě, že jsem našel tento článek o BtL palivo.

Ivan Prokop

Informace poskytnuté o proměnné BtL palivo jsou pravdivé a velmi užitečné. Dobrý.