Meghatározás

A bioüzemanyagok a megújuló energiaforrások közé tartoznak. Ezek szilárd, folyékony és gáz halmazállapotúra oszthatók fel.

A szilárd bioüzemanyagok közé tartozik a hasábfa, a favessző, a brikett, a pellet, a fűrészpor, a szalma és a széna. A gáz halmazállapotú bioüzemanyagok közé tartozik a biogáz (metán), a fagáz és a szénhidrogén alapú bioüzemanyag bontásával előállított hidrogén.

A folyékony bioüzemanyagok alkalmazásra kerültek a közlekedésben, hagyományos fosszilis üzemanyagokkal – vagyis benzinnel és gázolajjal – keverve. Az EU különböző országaiban arányokban keverik azokat. A folyékony bioüzemanyagok közé sorolható a bioetanol, az ETBE, a növényi olajok és a biodízel. Szlovák bioüzemanyag ágazat ún. „első generációs” folyékony bioüzemanyagokat állít elő „kukoricából, napraforgóból és repcéből, olyan növényekből, amelyeket „energia-” vagy „ipari” növényeknek is neveznek. A világ más részein az első generációs folyékony bioüzemanyagokat szójából vagy pálmaolajból is gyártják.

Jelenleg folyamatban van az olyan „második generációs” bioüzemanyagok technológiájának fejlesztése, amelyeket cellulózból, mezőgazdasági melléktermékekből vagy akár hulladékból állítanak elő.  A második generációs bioüzemanyagok gyártása egyelőre nem zajlik kereskedelmi szinten, mivel túl drágák. Laboratóriumi kutatások szintjén foglalkoznak már algákból előállítható „harmadik generációs” bioüzemanyagokkal is. Azonban a 2. és 3. generációs bioüzemanyagok gyakorlatba történő bevezetésétől valószínűleg még évtizedek választanak el bennünket, hiszen csak az első generációs folyékony bioüzemanyagok kutatása és kereskedelmi bevezetése közel 80 évig tartott.

A bioüzemanyagok előnyei

• üvegházhatású gázok alacsonyabb kibocsátása a közlekedésben
• hosszú távon nagy jelentőségű megújuló energiaforrásnak minősülnek
• előállíthatók közvetlenül Szlovákiában saját termesztett növényeinkből, ellentétben a kőolajjal és a földgázzal, amelyeket importálnunk kell
• míg a kőolaj kimeríthető erőforrás, a bioüzemanyag előállítására felhasználható növények megújulóak és változatosak

A három generáció

Az I. generációs bioüzemanyagok

Ezeket cukor és keményítő fermentálásával, esetleg olajok és zsírok átészterezésével állíthatók elő. Az I. generációs bioüzemanyagok előállíthatók cukornövényekből (cukorrépa, cukornád), keményítőtartalmú növényekből (burgonya, gabonafélék), valamint olajtartalmú növényekből és állati zsírokból (repce, szója, napraforgó, olajpálma, sertészsír). A bioüzemanyagok ellenzői azt állítják, hogy az olajostartalmú növényeknek és a gabonaféléknek a bioüzemanyagok ezen generációjának előállításához történő felhasználása az élelmiszerárak emelkedéséhez vezet, de tény az, hogy jelenleg világszerte a szántóterületek mindössze 3%-át használják ipari energianövények termesztésére.

A II. generációs bioüzemanyagok

A bioüzemanyag-források másik változatát az ún. lignocellulóz alapanyagok képezik, konkrétabban a fa, erdei hulladék, levelek, fakéreg, szalma. Ezek a termékek különféle eljárásokkal és technológiával dolgozhatók fel, a hidrolízistől kezdve a gázosításon át a krakkolásig. Az egyik előnyük az, hogy nem versenyeznek az élelmiszernövényekkel, rossz minőségű talajon is termeszthetőek, a másik pedig az, hogy a bioüzemanyag előállításakor az egész növény felhasználható, nem csak egy része.  Az Európai Bizottság javaslata alapján 2020-ra a bioüzemanyagok arányát a fosszilis üzemanyagokban úgy kell szabályozni, hogy annak 5%-át az első generációs bioüzemanyagok és a következő 5%-át második generációs bioüzemanyagok képezzék. Jelenleg azonban a II. generációs bioüzemanyagok még mindig csak kutatás szintjén vannak jelen, és csak nagyjából 10 év múlva lehet majd jelentősebb hatásuk a közlekedési szektorra.

A III. generációs bioüzemanyagok

A jövőben tengeri algákból vagy moszatból készült bioüzemanyagok használatát is be kellene vezetni. A tudósok véleményes szerint nagy előnyük egy területegységre jutó jelentős termés, ami azt jelenti, hogy például két parkolóhely területen annyi biokomponens termelhető, mint egy futballpálya méretű szójatáblán.  Az algák a leggyorsabban fejlődő növények, és rendkívül termékenyek. Bizonyos elképzelések szerint a jövőben elképzelhető a medencékben vagy speciális bioreaktorokban történő termesztésük is.

Folyékony bioüzemanyagok

Bioetanol

A bioetanol volt az első üzemanyagok egyike, amelyet valaha alkalmaztak az autómotorok meghajtására. Nagyobb mennyiségekben a második világháború idején Németországban, Brazíliában, a Fülöp-szigeteken és az Egyesült Államokban használták. A háború utáni időszakban a kőolajtermékek megfizethetőbbé és elérhetőbbé váltak, ezért a bioetanol felhasználása jelentősen csökkent. A kőolajtermékek áringadozásai miatt azonban a bioetanol termelése az elmúlt évtizedekben ismét emelkedni kezdett. A bioetanol megújuló nyersanyagokból előállított, üzemanyagként felhasználható etanol. Biomassza alkoholos erjesztésével állítható elő, fő alapanyagai közé a magasabb keményítő- (kukorica, gabona, burgonya) és szénhidráttartalmú növények (cukornád vagy cukorrépa) sorolhatók. A gyártás során melléktermékként DDGS keletkezik, amely kiváló minőségű takarmányként használható fel. A bioetanol vagy származékai jelenleg 5-10%-os arányban kerülnek felhasználásra adalékanyagként a hagyományos üzemanyagokban, aminek köszönhetően csökkenek az üzemanyaggyártás költségei, nő az oktánszáma és csökken a CO2-kibocsátás mértéke.

Előnyök

• a gyártásához szükséges input nyersanyagokban széles potenciál rejlik
• támogatja a hazai gazdálkodókat
• a motorban nagyobb az égési hatékonysága
• kémiailag a benzire hasonlít, ezért felhasználható gépkocsikban motormódosítás nélkül is
• pozitívan hat a légszennyezés csökkentésére
• energiabiztonság - csökkenti az ország olajfüggőségét

ETBE

Az etil-terc-butil-étert (ETBE) oxidáló adalékként használják a benzinben, ami megnöveli annak oktánszámát (118 ETBE). Ez a gyakorlatban a motor égési hatásfokának növekedését jelenti. Az ETBE etanol és izobutén reakciójával kerül előállításra savas katalizátor jelenlétében és magasabb hőmérsékleten, ez egy bioetanol alapú üzemanyag.

Előnyök

• csökkenti a CO₂ képződést és a kipufogógáz-kibocsátást
• magasabb a fűtőértéke és alacsonyabb a gőznyomása
• jobban keverhető a benzinnel, melynek során stabil elegy képződik

Növényi olajok

Olajos magvagból nyerhetők ki, elsősorban repcéből, esetleg napraforgóból, de használható szója- vagy pálmaolaj is. Az első fázisban az olajos magot préselik, ezzel az olaj kb. 20%-a préselődik ki belőle, amely a gyantamentesítést (nyálkátlanítást, foszfor eltávolítását és a vízben történő mosást) követő fizikai finomítás, szűrés és szárítás után repceolaj-metil-észter (RME), vagyis a biodízel előállításához alapanyagként szolgál.

Előnyök

• a növényi olajok a legolcsóbb bioüzemanyagok közé tartoznak
• magas a regionális értékük, ami különösen a vidékfejlesztés szempontjából előnyös
• a folyékony üzemanyagok egyszerű és megfizethető formái

Biodízel

100%-ban növényi vagy állati eredetű alapanyagokból készül, a gyártás során nem használnak fosszilis összetevőt. Az alapvető nyersanyag a növényi olaj - napraforgó-, szója-, repce-, pálma-, vagy más növényi olaj (háztartásból és vendéglátóipari létesítményekből származó tiszta vagy égett olajok), vagy állati zsír. A biodízelgyártás leggyakoribb technológiai eljárása a növényi olajokban és állati zsírokban található gliceridek átészterezése zsírsav-metilészterekké.</>

Előnyök

• az égési folyamat során jobban ég, ezzel csökkenti a levegőbe kerülő károsanyag-kibocsátást
• kiváló kenőképességgel rendelkezik és ezzel csökkenti a motor kopását
• könnyen tárolható, az esetleges vízbe kerülése nem okoz mikrobiológiai terhelést a környezetnek és ártalmatlan a halakra
• gyorsan lebomlik a földben és nem okoz talajszennyezést