Biorafinariile - Uzinele Viitorului

Conducător ştiinţific: prof. univ., dr. hab. Valentin ARION

Abstract: În prezenta teză de licenţă a fost analizat şi evaluat potenţialul de biomasă din zona de nord a RM şi utilizat intr-o biorafinărie, în cadrul căruia sunt implementate tehnologiile integrate. Bioprodusele obţinute sunt bioetanolul, biodiesel, peletele, brichete şi alte tipuri de bioproduse secundare. Calculele aferente preţurilor de cost a bioproduselor şi a energiilor sunt în concordanţă cu metodele ce ţin cont de factorul timp. Deasemenea în lucrare a fost determinată influenţa beneficiilor de carbon asupra preţurilor de cost a bioproduselor şi energiilor.

Cuvinte cheie: Biorafinarie, energie regenerabilă, tehnologii integrate, eficienţa investiţiilor, preţ de cost, bioproduse, biocombustibili, relevanta strategică a industriilor.

Introducere

Energia, într-o formă sau alta, este o necesitate indispensabilă pentru industrie şi societate, atât cât ce priveşte confortul oamenilor cât şi ca factor de producţie, o pondere importantă fiind gradul de dezvoltare economică a ţării, la rândul său dezvoltare economică duce la o creştere a cererii de energie si materii prime pentru diferite industrii. Pentru a fi asigurată această cerere de energie avem nevoie de nişte surse sigure pentru generarea de energie şi producerea a poduseor complet reciclabile, care pot fi la rândul sau materii prime regenerabile (biomasă).

1. Relevanta strategica a industriilor în urma edificării unei birafinării

Într-un viitor durabil al societăţii, biomasa este de aşteptat una dintre cele mai importante resurse regenerabile pentru producerea atât a produsele alimentare, hrana, materiale, chimicale, combustibili, energie electrică şi/sau căldură. Pentru a realiza acestui obiectiv este necesare de a combina un pachet complex de masuri: o majorare a eficientei energetice, reducerea consumului de energie şi oferirea unui cadru economic implementat la scara larga bazat pe bio-economie.

Aceasta dezvoltare impune implementare a unor proceselor din cadru unei biorafinărie:

- durabilitate proceselor din biomasa într-un spectru larg de produse şi energie.

- este absolut necesar de a cunoaşte aceasta viziune, de a utiliza biomasa disponibilă cât mai eficient posibil şi cu un impact cât mai mic asupra mediului.

În termeni largi, biorafinăriile pot fi considerate ca fiind capacităţi de producţie foarte adaptabile, care nu se limitează doar la obţinerea unui singur produs şi care pot procesa o varietate de materie prime, pot folosi diferite procese pentru a obţine o varietate largă de produse, cu obţinerea unei cantităţi minime de deşeuri.

Tabelul 1 - Direcţii pentru adoptarea biorafinăriilor în diferite sectoare industriale ale ţării

Industria Chimică Industria Energetică Industria Alimentară

Cerinţele legislative standarde şi a consumatorilor pentru produsele finite

Reducerea consumului de resurse energetice fosile prin utilizarea resurselor regenerabile

O tehnologie chimică mai curată si mai sigură O completivitate mai mare a biocombustibili şi energii verzi prin utilizare deşeurilor O creştere a economică a produselor alimentare prin o valoare adăugată la deşeurile alimentare utilizată ulterior.

Deşeurile în industria alimentară sunt materii prime regenerabile pentru industria chimică şi energetică.

2. Analiza potenţialului de biomasa în zona de nord a Republicii Moldova

Biomasa prezintă multe avantaje faţă de resursele convenţionale de energie şi fată de unele surse de energie regenerabilă (ex. costurile reduse), dependenţa redusă de schimbările meteorologice pe termen scurt, promovarea structurilor economice regionale şi surse alternative de venit pentru fermieri. Potrivit BNS, RM are un potenţial energetic înalt de biomasă, ce reprezintă aproape 4 % din consumul total de resurse primare la nivelul anului 2005. Dar am putea acoperi 80 % din consumul de energia în mediul rural, fără industria dislocată în zonele de consum, numai prin valorificarea de reziduuri şi deşeurile agricole aceasta situaţie este prezentată neoficial.

Resurselor disponibile în Republica Moldova îndeosebi în partea de nord a ţării (Bălţi, fig. 1.) unde voi utiliza mai multe concepte de biorafinării. Resursele de biomasa şi energii regenerabile din această regiune sunt considerabile şi pot fi valorificate cu ajutorul unei biorafinării care are drept scop promovarea biocombustibililor şi a bioproduselor din rândul celor fosili. Mai mult ca atât, succesul acestui proiect pilot va determina oportunitatea implementării unor proiecte de acest tip în viitor, care pe lângă nişte efecte ecologice rezultate în urma substituirii combustibililor fosili, care ar putea genera şi careva beneficii financiare. În tab 2 este prezentată resursa de biomasei disponibilă pentru utilizare pentru anul 2009

Tabelul 2 - Cantitatea totale de biomasă disponibila în anul 2009

Culturi Forma de biomasă Cantitate, tone

Grâu Boabe 17 609

Paie 208 351

Orz Boabe 8 961

Paie 31 741

Porumb Boabe 17 248

Beţe 61 205

Floare soarelui Boabe 22 713

Beţe 227 089

Sfeclă zahăr Rădăcini 80 400

Figura 1- Amplasare geografică a biorafinării din Bălţi

La biorafinărie vor fi prelucrate cerealele grâu, orz, porumb, sfeclă de zahăr ca mai apoi sa fie produs bioetanolul, biodieselul şi altele, iar din rezidiurile auxiliare sa fie prelucrate până la hrană pentru animale, produsele chimice, aditivi, lubrifianţi. Pentru producerea peletelor şi brichetelor vor fi utilizate paiele integral şi resturile de celuloză din procesele aferente. Beţele de floarea soarelui şi beţele de porumb vor fi utilizate ca sursă de energie pentru biorafinărie o parte pentru producerea gazului de sinteză şi biocombustibil solid, brichete.