BIOÜZEMANYAGOK FELHASZNÁLÁSI LEHETŐSÉGEI

Az előadások a következő témára: "BIOÜZEMANYAGOK FELHASZNÁLÁSI LEHETŐSÉGEI"— Előadás másolata:

1 BIOÜZEMANYAGOK FELHASZNÁLÁSI LEHETŐSÉGEI

2 Üzemanyagok - bioüzemanyagok
Üzemanyanyagok Benzin Dízel Földgáz, PB gáz Bioüzemanyagok megújuló, biológiai eredetű üzemanyagok, melyekkel a jelenlegi üzemanyagok helyettesíthetők

3 Bioüzemanyagok Alapanyag és technológia szerint Bioetanol Biogáz
Biohidrogén Biodízel Halmazállapot szerint Bioetanol Biodízel Biogáz Biohidrogén

4 Energiaforrások Megújuló Nem megújuló biomassza napenergia szél víz
hullámverés geotermikus Nem megújuló kőolaj földgáz kőszén

5 Mi a különbség? A legnagyobb mennyiségben termelődő üvegházhatású gáz a szén- dioxid, ami bio- és fosszilis üzemanyagokból is keletkezik, de a bio-üzemanyagok esetében a széndioxid ciklus zárt. Bio-üzem-anyagok CO2 fosszilis olaj

6 Üvegházhatású gázok megoszlása
szén-dioxid metán szénhidrogének ózon nitrogén-oxidok

7 A légkör CO2 koncentrációja Az átlaghőmérséklet alakulása
Légköri széndioxid koncentráció és az átlaghőmérséklet A légkör CO2 koncentrációja Az átlaghőmérséklet alakulása

8 A kutatás és fejlesztés mozgatórugói
Környezetvédelem alacsonyabb CO2 emisszió Agrárgazdaság termények stabil piaca Gazdaság Energiafüggetlenség biztosítása Megújuló energiaforrások alkalmazása

9 Olajtermelés napi 1000 hordó 2002

10 Olajtartalékok 2002

11 Nemzetközi egyezmények
Rio de Janeiro - Brazília 2000-ig a légköri CO2 koncentrációjának stabilizálása az 1990-es szinten Kyoto - Japán 2012-ig az üvegházhatású gázok kibocsátásának átlagosan 5.2%-os csökkentése az 1990-es szintre vonatkoztatva (EU tagállamok vállalása:8 %) 2005-ben lépett érvénybe

12 Az EU különböző vállalásai
2010-re a megújulók részaránya a teljes energia felhasználásban átlagosan 12%-ra emelkedik 2010-re a megújulók részaránya a villamos-energia felhasználásban 22%-ra emelkedik 2010-re az üvegházhatású gázok emissziója 8%-kal csökken az 1990-es bázisévhez képest

13 EU és a „zöld” villamos energia
A tagállamok vállalásai (2010-ig): Növekedés(%) megújuló eredetű/teljes(%) Ausztria +8, ,1 Svédország +10,9% 60,0 Portugália +0,5 39,0 Finnország +6, Dánia +20,3% 29,0 Németország +8,0 12,5 Nagy Britannia +8,3 10,0 Belgium +4,9 6,0 EU átlag +8,1 22,0 Magyarország 3,8

14 Üvegházhatású gázok kibocsátásának változása
Hulladékkezelés -19% Mezőgazdaság -5% Ipar -18% Közlekedés +19% EU becslés: 1990 és 2010 közötti CO2 emisszió növekedés 90%-a a közlekedésből ered – emiatt nem tudja az EU teljesíteni a Kyoto vállalásokat

15 A közlekedési szektor A legnagyobb energia felhasználó
A gépjárművek száma drasztikusan növekszik népességnövekedés korábban „bicikliző nemzetek” autóra szokása Az Európai Közösség vállalása Az Európai Parlament és Tanács 2003/30 irányelve (2003. V. 08.) A Tagállamoknak biztosítaniuk kell, hogy piacaikon minimális arányban jelen legyenek a bioüzemanyagok és más megújuló energiát hasznosító üzemanyagok. E cél eléréséhez nemzeti előirányzatokat kell felállítaniuk.

16 EK 2003/30 A referenciaérték minden esetben az adott ország piacán jelenlévő összes közlekedési célra használt benzin és dízelolaj energiatartalmának: 2%-a december 31-től, 5,75%-a december 31-től. Felhasználási lehetőségek: tiszta üzemanyagként, ásványi olaj származékokba kevert bioüzemanyagként, bioüzemanyagokból származó adalékanyagként.

17 Hazai vállalás 2233/2004. (IX.22.) Korm. Határozat Magyarország vállalása: 2005: 0,4-0,6% 2010: 2,0% A vállalásunk tehát: (+) nagyon szerény, de legalább elmozdulás a nulláról (–) Magyarország mezőgazdasága ennél sokkal többre is képes

18 Hazai vállalás 2233/2004. (IX.22.) Korm. Határozat Magyarország vállalása: 2005: 0,4-0,6% 2010: 2,0% volt eredetileg, ma: 5,75 % Biokomponens biztosítása: Biodízel Bioetanol

19 Bioüzemanyag „célszámok” 2005

20 Bioüzemanyag „teljesítések” 2005
Németország: ,75% Svédország: ,23% Litvánia, Ausztria, Franciaország : 0,72-0,93-0,97% Spanyol-, Olasz-, Lengyelország, Málta: 0,44-0,51 % Lettország, Szlovénia: ,33-0,35% Nagy Britannia: ,18% Luxemburg, Hollandia, Ír-, Cseh-, Magyarország: 0,02-0,07% Átlag (EU25): 1% Németország: ,75% Svédország: ,23% Litvánia, Ausztria, Franciaország : 0,72-0,93-0,97% Spanyol-, Olasz-, Lengyelország, Málta: 0,44-0,51 % Lettország, Szlovénia: ,33-0,35% Nagy Britannia: ,18% Luxemburg, Hollandia, Ír-, Cseh-, Magyarország: 0,02-0,07% Átlag (EU25): 1%

21 Magyarországi lehetőségek
Biodízel (napraforgó, repce, szója, ricinus, len) Kunhegyes Mátészalka Mosonmagyaróvár Bioetanol (cukorrépa, kukorica, búza, burgonya) Győri Szeszgyár és Finomító Rt. Szabadegyházai Keményítő és Izocukor Gyártó Kft. Biogáz (?) Biohidrogén (?)

22 A világ bioüzemanyag termelése

23 Üzemanyag-etanol termelés és felhasználás világszerte
Ország Brazilia USA EU 25 Franciaország Spanyolország Svédország Millió hektoliter 160.0 165.0 4.5 2.3 1.2 0.7

24 Az üzemanyagalkohol felhasználási lehetőségei
tiszta etanol benzin + etanol adalék ( %) ETBE (Etil Tercier Butil Éter) gázolaj + etanol adalék biodízel + etanol adalék a stokholmi etanolbusz és emisszós adatai

25 Termés - termésátlag Búza és kukorica

26 Főtermék -melléktermékek
Agroetanol (Svédország): 2,65 kg búzából: 1 liter etanol (100%) 0,85 kg rostanyag (takarmány) 0,7 kg széndioxid Mellette: kb 2.12 kg búszaszalma keletkezik Azaz 1 kg főtermék (etilalkohol) előállítása mellett 4,65 kg melléktermék (takarmány, széndioxid, szalma) keletkezik

27 Erdészeti és mezőgazdasági melléktermékek hasznosítása
Lucfenyő Kukoricaszár Fűzfa Összetételük Cellulóz [38-45%] Hemicellulóz [25-40%] Lignin [20-25%] Hasznosítási lehetőségük üzemanyag-etanol termelés a folyamat energiaellátása (szilárd tüzelőanyag)

28 BTL: Biomass to liquid Teljes biomasszából folyékony üzemanyagot állít elő Első lépés: gázosítással (a szén gázosításához hasonlóan magas hőmérséklet oC, szabályozott oxigénbevitel) CO+H2 Második lépés: Fischer-Tropsch szintézis paraffinok keveréke „biocrude” Harmadik: hidrokrakkolás: BTL folyadék(dizel), kenőolajok

29 Biomassza elgázosítás
BTL - GTL Fischer Tropsch szintézis Biomassza elgázosítás szintézisgáz előállítás, tisztítás hidrokrakkolás könnyűbenzin (naphtha) GTL üzemanyag (gázolaj) paraffin GTL alapolajok (kenőanyag)

30 Fischer-Tropsch szintézis
Katalizált (Fe, Co alapú) kémiai reakcióban CO+H2 –ből folyékony üzemanyagot hozunk létre 1920-as években a kőszénben gazdag és kőolajban szegény Németországban találták ki abból a célból, hogy folyékony üzemanyagot állítsanak elő. Németországban 1944-ben 6,5 millió tonna „ersatz” üzemanyagot állítottak elő 25 gyárban

31 GTL: gas to liquid Amikor a folyékony üzemanyagot pl. metángázból akarunk előállítani 1. lépés: 2 CH4+O2 =4 H2 + 2 CO 2. lépés: (2n+1) H2 + n CO=Cn H(2n+2)+n H2O

32 NExBTL Növényolajok katalitikus hidrogénezése alkánokká
Fémkatalízissel Tiszta, szintelen paraffin Igen jó cetánszámmal (85-99) Terv 2007-re:0,17 millió tonna termelés (NesteOil, Finnország)

33 NExBTL – szintetikus dízel
A Neste Oil eljárásával készülő üzemanyag alapanyaga bármilyen növényi olaj állati zsiradék H2 katalizátor NExBTL biodízel R’=(n-1)C Triglicerid glicerin zsírsavak propán (üzemanyag gáz) R=nC A „klasszikus” biodízellel szembeni előnyei: bármilyen arányban keverhető hagyományos (fosszilis eredetű) dízel- üzemanyagokhoz téli körülmények között jobban alkalmazható kisebb a károsanyag-kibocsátása nincs probléma a melléktermék hasznosításával

34 „Biorefinery” – egy példa Svédországból

35 Az EU 2030-as céljai – a VÍZIÓ
A felszíni közlekedés üzemanyag szükségletének 25%-a biológiai eredetű legyen jelentős rész a versenyképes európai ipar terméke (biomassza széleskörű felhasználásával; nyersanyag diverzifikálás) A maradék: kiegyensúlyozott kereskedelemben importból biztosítandó

36 BioAlcohol Fuel Foundation a BAFF lánc