Posibilități de obținere a biocombustibililor din generația a doua - bietanol

Resursele de energie fosila (carbine, titei) vor fi epuizate in viitorul mai mult sau mai putin indepartat , mai ales in conditiile unei exploatari intensive ca urmare a dezvoltarii industriale. Concentrarea acestor resurse fosile in unele tari accentuiaza criza energetica mai ales in cazuri dee conflicte politice si militare.

Dezvoltarea biotehnologiei si a productiei de echipamente moderne a permis sa se gaseasca cel putin partial noi resurse de carburanti , printre care enumeram: biodizelul pe baza de uleiuri vegetale si bioetanolul carburant din cereale si materii prime lignocelulozice.

Productia de bioetanol a avut un trend ascendant atat in Statele Unite cat si in Europa. Astfel in SUA in 1980 productia de bioetanol a fost de 661 mil.litri, iar in 2000 aceasta productie a crescut la 6160 mil.litri. [1] bibliograf.Prof.Dr.Ing.CONSTANTIN BANU]

In Europa functioneaza cel putin 10 unitati de productie a bioetanolului carburant, localizate in Spania , Franta, Italia , Suedia , Ungaria mai recent si in Romania. Productia de bioetanol dublandu-se in intervalul 2001-2004 iar la nivelul anului 2012 fiind preconizat o productie de aproximativ 3 milioane tone de bioetanol carburant.

China este si ea interesata in productia de bioetanol. La nivelul anului 2002 raportandu-se o cantitate de 800 tone bioetanol carburant.

Bioetanolul su etanolul sintetic au aceeasi formula C2H5OH. Ei se diferentiaza numai prin compozitia izotopica a atomilor de carbon. Bioetanolul se obtine din materii prime contemporane.

Trebuie subliniat faptul ca procesele tehnologice utilizate pe plan mondial pentru obtinerea bioetanolului se imparte in doua categorii:

- procedee din prima generatie,

- procedee din a doua generatie.

Prima generatie cuprinde tehnologii care utilizeaza in calitate de materii prime zaharul sau amidonul.

Generatia a doua cuprinde tehnologii bazate pe materii prime lignocelulozice cum ar fi:

- deseuri de lemn si hartie

- paie

- strujeni de porumb

- iarba de preerie

- resturi fibroase de la fabricarea zaharului din trestia de zahar

- alge.

Prin utilizarea materiilor prime lignocelulozice pentru obtinerea de bioetanol este cea mai avantajoasa metoda deoarece elimina coeficientul creat intre necesitatile industriei alimentare si productia biocombustibililor.

Romania are capacitatea de a produce bioetanol carburant deoarece dispune de resurse vegetale ( cereale , cartofi) dar si de materii prime lignocelulozice provenite din agricultura si silvicultura.

3. TEHNOLOGIA DE FABRICATIE

3.1 Produsul finit

Beneficiile legate de mediu sunt un factor sustinator al biocombustibililor. Ei sunt resurse regenerabile care ajuta la reducerea in admosfera a emisiilor de dioxid de carbon si a altor gaze.

Bioetanolul poate fi utilizat in motoare cu ardere interna fara alte modificari.

In acelasi timp, diferentele intrinseci intre proprietatile fizice si chimice dintre etanol si hidrocarburi prezente in benzina determina constrangeri asupra cantitatii de etanol care poate fi combinata cu succes cu benzina.

Comparativ cu petrolul, care este un amestec complex de hidrocarburi cu diferite mase moleculare si structuri chimice, etanolul este un compus simplu, unitar cu formula C2H5OH.

Prezenta atomului de oxigen in etanol face ca molecula acestiua sa fie polara , comparativ cu hidrocarburile care sunt nepolare, fapt ce determina diferente semnificative in comparatie cu benzina.

Aceste diferente pot fi sumarizate astfel:

Etanolul prezinta bune proprietati pentru a putea fi utilizat drept combustibil in motoare cu aprindere cu scanteie deoarece are o cifra octanica ridicata, iar prezenta oxigenului determina caracteristici de ardere diferite de ale benzinei: temperatura flacarei mai mica, caldura de ardere mai scazuta, necesita un volul de aer de ardere mai mic si caracteristici diferite ale emisiilor de gaze .

Datorita acestor aspecte cresterea continua a procentului de bioetanol in benzina altereaza proprietatile blendelor si are un impact negativ asupra operabilitatii vehiculului.

Bioetanolul este mai putin volatil in comparatie cu benzina si formeaza azeotrofi cu

Acesta, de regula la concentratii mici, determinand cresterea presiunii de vapori a benzinei cu implicatii in operarea vehiculului si volatilitatea specifica a amestecului rezultat.

Bioetanolul se obtine din materii prime regenerabile iar bioxidul de carbon rezultat in urma combustiei este utilizat in procesul de fotosinteza pentru regenerarea biomasei.

Trebuie subliniat faptul ca folosirea bioetanolului are loc dupa un circuit inchis, bioxidul de carbon emis prin ardere fiind utilizat pentru regenerarea materiilor prime , in timp ce utilizarea combustibililor fosili are loc dupa un ciclu deschis, care conduce in final la epuizarea rezervelor de titei.

In acest moment bioetanolul este cel mai utilizat biocombustibil din care se foloseste drept carburant anual in intreaga lume, aproximativ 25 miliarde litri.

Cantitatile de etanol care se folosesc in benzina variaza intre 5-20 %sau chiar pana la 80 % in functie de tara care-i foloseste.

Orientarea si utilizarea crescuta a biocarburantilor va necesita schimbari referitoare atat la biomasa folosita ca materie prima cat si la tehnologii de conversie utilizate pentru fabricarea biocombustibililor.

Este foarte important utilizarea in continuare a porumbului a zaharului si a culturilor de seminte oleageinoase. In afara acestor materii prime trebuie sa se aiba in vedere si crearea altor surse de materii prime cum ar fi: biomasa lemnioasa , ierburile , si altei culture destinate obtinerii de energie.

In termen scurt trebuie sa se inceapa orientarea spre utilizarea materiilor lignocelulozice.

Utilizarea etanolului drept carburant este in continua crestere in intreaga lume dintr-o serie de motive: scade dependenta de import a combustibililor fosili reduce poluarea aerului si schimbarea climei globale cauzate de efectul de sera si creaza noi locuri de munca.

Spre deosebire de benzina etanolul este un combustibil oxigenat cu un continut de 35 % oxuigen ceea ce reduce emanatiile de noxe in aer cat si emisiile de NOx rezultate din combustie.

Etanolul poate fi fabricat sintetic di pertrol sau prin conversia microbiana a biomasei prin procesul de fermentatie. [ 2 ] bibl.bioalcoolul cambustibilul viitorului constantin banu

3.1.1 Importanta si domenii de utilizare

Folosirea bioetanolului in amestec cu benzina in motoarele cu ardere interna are o serie de consecinte.

Reducerea smogului.

Se realizeaza prin:

-scaderea emisiei de dioxid de carbon cu 8-30 % in cazul folosirii a 10% etanol in benzina etanolul adaugat in benzina prin continutul sau in oxigen face mai eficienta combustia,

-reducerea emisiilor toxice (sulf, olefine, componenti aromatici cum ar fi :benzen,toluen etc) cu 5-15 % fara a se influenta performanta carburantului.