Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007

BIOPALIWA DRUGIEJ GENERACJI

Dr Magdalena Rogulska

www.ipieo.pl

Instytut jest

instytucj

ą

wdra

ż

aj

ą

c

ą

/ po

ś

rednicz

ą

c

ą

II stopnia w działaniach 10.4-10.7

Programu Operacyjnego Infrastruktura i

Ś

rodowisko

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)

czas

Ropa

Alkohol- paliwo

Uprawy klasyczne

Odpady lignocelulozowe

Uprawy celowe

2003

2015-2025

Polska: wykonanie za rok 2006 – 0,92%

Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007

Wieloletni program promocji

Wieloletni program promocji

biopaliw

biopaliw

na lata 2008

na lata 2008

-

-

2014

2014

Mechanizmy wspierania podaży
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 wyższa redukcja emisji CO2



Wyższa efektywność energetyczna



Różnorodność surowców – brak konkurencji z
produkcją żywności



Właściwości paliwa niezależne od wsadu
surowcowego

WADY:



stan rozwoju technologii i ich dostępność
komercyjne



Wyższa 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 + H

2

)

wytworzonego w wyniku zgazowania biomasy:

• ciekłe paliwa węglowodorowe (BTL)
• DME (dwumetyloeter H

3

C-O-CH

3

)

• H

2

-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, od 2004r.

– ETEK:

0,15

Mln litrów / rok

•

Kilka instalacji w trakcie budowy

» Iogen

190 Mln litrów/rok,

2008

» Xethanol 190 Mln litrów/rok

2007

» Bluefire

90 Mln litrów/rok

2009

» Abengoa 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 C

5

), badania w kierunku genetycznie

modyfikowanych drożdży

•

trudności w równoległym przebiegu procesów
fermentacji ksylozy i glukozy

Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007

Najważniejsze 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)

LPG

WAXES

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

o

C)

Katalitycznego hydroodtleniania biooleju
(proces na etapie badań laboratoryjnych)

Produkt:

ciekłe węglowodory parafinowe C

n

H

2n+2

Forum Czystej Energii, POLEKO, 21-11-2007

PODSUMOWANIE

• Czy jesteśmy gotowi do wdrażania

biopaliw drugiej generacji ???

• Na podstawie doświadczeń europejskich

szacuje się, że 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)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

A

T

B

E

B

G

C

Y

C

Z

D

K

E

E

F

I

F

R

G

E

G

R

H

U

IR

IT

L

V

L

I

L

U

M

A

N

L

P

L

P

T

R

O

S

K

S

L

S

P

S

E

U

K

E

C

Other Renewables

Hydropower

Geothermal Energy

Ocean Energy

Wind Energy

Bio-Energy

Solar Energy

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