Biogoriva

Uvod

Biogoriva su goriva dobijena iz biomase. Konverzijom biomase se mogu dobiti: čvrsta, tečna i gasna goriva. Popularnost biogoriva raste iz dana u dan zbog konstantnog rasta cene nafte i potrebe za energetskom sigurnošću.

U 2010-toj godini, proizvdonja biogoriva je iznosila 105 milijardi litara. Najveći proizvodjači etanola na svetu su amerika i Brazil, najveći proizvodjač biodizela je Evropska Unija. Proizvodnja biogoriva prouzrokovala je i promene u automobilskoj industriji tako da većina današnih automobila ima hibridne motore koji se mogu pokretati i na etanol ili biodizel pored benzina.

Tečna biogoriva za transport

Većina transportnih goriva su tečna, jer vozila zahtevaju visoku energetsku gustinu. Ovo se prirodno dešava u tečnim i čvrstim agregatnim stanjima. Visoka energetska gustina se može postići i u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Ovi motori zahtevaju goriva koja čisto sagorevaju. Goriva koja sagorevaju čisto su uglavnom tečna goriva i gasovi. Dakle, tečna goriva ispunjavaju oba uslova imaju i visoku energetsku gustinu i čisto sagorevaju. Takodje, tečna goriva (i gasovi) se mogu upumpavati, što znatno olakšava rukovanje.

Biogoriva prve generacije

Biogoriva prve generacije ili konvencionalna biogoriva se dobijaju od šećera, skroba ili biljnog ulja.

Etanol

Biološki dobijeni alkoholi, najčešće etanol, redje propal i butil alkohol, se dobijaju usled delovanja mikroorganizama i enzima tokom procesa fermentacije šećera, skroba ili celuloze.

Etanol je najrasprostranjenije biogorivo na svetu, pogotovo u Brazilu. Alkoholna goriva se dobijaju fermentacijom šećera iz pšenice, kukuruza, šećerne repe, šećerne trske ili neke druge biljne vrste od koje se mogu dobiti i alkoholna pića.

Etanol se može koristiti u benzinskim motorima kao zamena za benzin, takodje se može miksovati sa benzinom. Većina današnjih benzinskih motora može raditi na mešavini benzina i etanola do 15%. Etanol ima manju energetsku gustinu od benzina, što znači da je potrebna veća količina etanola da bi se proizvela ista količina energije. Prednost etanola u odnosu na benzin je veća oktanska vrednost.

Etanol se takodje koristi i za grejanje, odnosno sagorevanje u bioetanol pećima. Pošto za sagorevanje bioetanola nije potreban dimnjak, veoma je pogodan za grejanje u novoizdradjenim domovima ili apartmanima bez dimnjaka. Mana grejanja na etanol je što je toplota koja se dobija njegovim sagorevanjem manja nego toplota dobijena grejanjem na električnu energiju ili na plin, kao i to što je potrebno preduzeti odedjene mere predostrožnosti kako ne bi došlo do trovanja ugljen dioksidom.

Biodizel

Biodizel je najzastupljenije biogorivo u Evropi. Biodizel se proizvodi od ulja ili masnoća. Biodizel se može koristiti u bilo kom dizel motoru kada se pomeša sa mineralnim dizelom. U nekim državama, proizvodjači automobila pokrivaju svoje dizel motore garancijom za korišćenje B100 biodizela. U većini slučajeva biodizel je kompatibilan sa dizel motorima od 1994 godine i mladjim, koji koriste "Viton" sintetičku gumu u sistemima za ubrizgavanje goriva.

Elektronski kontrolisani sistemi ubrizgavanja goriva koji su se koristili od kasnih 1990tih, mogu koristiti biodizel samo pomešan sa konvencionalnim dizelom. Većina današnjih dizel motora su napravljeni tako da mogu koristiti B100 bez naknadnog prilagodjavanja motora. Pošto biodizel efektno sagoreva i čisti ostatke ostale od mineralnog dizela, možda će biti potrebno češće menjati filtere, jer biodizel razgradjuje stare naslage u rezervoaru i cevima. Takodje efikasno čisti komoru za sagorevanje od naslaga ugljenika, i tako pomaže održanju efikasnosti. U mnogim evropskim državama , mešavina od 5% biodizela je širom rasprostranjena i dostupna na mnogim benzinskim pumpama.

Biodizel je takodje bezbedan za rukovanje i transport pošto nije otrovan i biorazgradiv je. U Americi, više od 80% komercijalnih kamiona i gradskih autobusa se pokreće na biodizel.

Ostali bioalkoholi

Metanol se trenutno dobija od plina, neobnovljivog fosilnog goriva. Očekuje se da će u budućnosti da se dobija iz biomase kao biometanol. Ovo je tehnički izvodljivo, ali je i dalje ekonomski neisplatljivo.

Butanol proizvodi više energije i navodno se može sagorevati direktno i postojećim benzinskim motorima, manje je korozivan i manje vodeno - rastvorljiv od etanola a može se distributirati postojećom infrastrukturom.

Ostala biogoriva prve generacije

U ostala biogoriva prve generacije spadaju: zeleni biodizel, biogas, biljna ulja.

Čvrsta biogoriva

Primeri čvrstih biogoriva su drva, piljevina, pokošena trava, otpad iz domaćinstva, ugalj, poljoprivredni otpad i slično.

Kada je neobradjena biomasa u odgovarajućem obliku (kao recimo ogrevno drvo), ona se može sagorevati direktno u peći kako bi se podigla temperatura ili proizvodila vodena para. Kada neobradjena biomasa nije u formi pogodnoj za sagorevanje (piljevina recimo), biomasa se obradjuje kako bi se dobili oblici pogodni za sagorevanje. Biomasa se najčešće preradjuje kako bi se dobili briketi, pelet ili neki slični oblici.

Biogoriva druge generacije

Druga generacija biogoriva, poznata i pod nazivom napredna biogoriva, su goriva koja se mogu dobiti od raznih vrsta biomase. Biomasa je širok pojam i podrazumeva bilo koji organski izvor ugljenika koji se brzo obnavlja. Biomasa se dobija uglavnom iz biljnog materijala ali i iz životinjskog.

Prva generacija biogoriva se dobija iz šećera i biljnih ulja, koji se lako mogu ekstraktovati pomoću konvencionalne tehnologije. U poredjenju sa prvom, druga generacija biogoriva se dobija od lignocelulozne biomase ili drvenastih useva, poljoprivrednog otpada koji je teže ekstraktovati.

Održiva biogoriva

Tečna biogoriva koja se dobijaju od biljaka se već nalaze na tržištu, njihov razvoj i upotreba su podstaknuti potrebom za smanjenjem zagadjenja životne sredine, kao i stalnim skokovima cene nafte kao i potrebom za većom energetskom stabilnošću. Medjutim, većina biogoriva koja su danas u upotrebi kritikovana su zbog uticaja na životnu sredinu, bezbednost hrane i iskorišćenje zemljišta.

Izazov je podržati zazvoj biogoriva, uključujući i razvoj novih celuloznih tehnika, sa odgovornošću i ekonomskom isplatljivošću kako bi se osiguralo da biogoriva budu komercijalno održiva.