lupa
sipkadole

Definícia

Biopalivá patria k obnoviteľným zdrojom energie. Delíme ich na tuhé, kvapalné a plynné.

Medzi tuhé biopalivá zaraďujeme polená, štiepku, brikety, pelety, piliny, slamu a seno. Plynné biopalivá sú bioplyn (metán), drevoplyn a  vodík vyrobený štiepením uhľovodíkového biopaliva.

Kvapalné biopalivá našli uplatnenie v doprave - primiešavajú sa do tradičných fosílnych palív – čiže do benzínu a nafty. V rôznych krajinách EÚ sú primiešavané v odlišných pomeroch. Medzi kvapalné biopalivá zaraďujeme bioetanol, ETBE, rastlinné oleje a bionaftu. Náš slovenský biopalivový sektor produkuje kvapalné biopalivá tzv. „prvej generácie“,  vyrábané z kukurice, slnečnice a repky, ktoré sa nazývajú aj „energetické“ alebo „priemyselné“ plodiny. Inde na svete sa kvapalné biopalivá prvej generácie vyrábajú aj zo sóje či palmového oleja.

V súčasnosti prebieha vývoj technológií biopalív „druhej generácie“, ktoré sú produkované z celulózy, poľnohospodárskych zvyškov, či dokonca z odpadu.  Biopalivá druhej generácie sa však zatiaľ nevyrábajú komerčne, pretože sú príliš drahé. V laboratóriách sa začínajú skúmať  aj biopalivá „tretej generácie“, ktoré by mohli byť vyrábané z rias. Od zavedenia do praxe biopalív 2. a 3. generácie nás však pravdepodobne delia ešte desaťročia, keďže len výskum a komerčné zavedenie do praxe kvapalných biopalív prvej generácie trval takmer 80 rokov.

Výhody biopalív

  • nižšie emisie skleníkových plynov v doprave
  • sú významným obnoviteľným zdrojom energie v dlhodobom horizonte
  • môžu byť vyrábané priamo na Slovensku, z našich dopestovaných plodín, na rozdiel od ropy a zemného plynu, ktoré musíme dovážať
  • kým ropa je vyčerpateľný zdroj, plodiny na výrobu biopalív sú obnoviteľné a rozmanité

Tri generácie

Biopalivá I. generácie

Vyrábajú sa fermentáciou cukrov a škrobu, prípadne transesterifikáciou olejov a tukov. Biopalivá I. generácie sa dajú pripraviť z cukornatých plodín (cukrová repa, cukrová trstina), zo škrobnatých plodín (zemiaky, obilniny) a z olejnatých plodín a živočíšnych tukov (repka, sója, slnečnica, palma olejová, bravčový tuk). Neprajníci biopalív tvrdia, že práve využívanie olejnín a obilnín na výrobu tejto generácie biopalív prispieva k rastu cien potravín, no faktom je, že v súčasnosti sa celosvetovo na produkciu priemyselných energetických plodín využívajú iba 3% ornej pôdy.

Biopalivá II. generácie

Ďalším variantom zdrojov pre biopalivá sú tzv. lignocelulózové suroviny, presnejšie drevo, odpad z lesa, lístie, kôra, slama. Tieto plodiny sa dajú spracovať rozličnými procesmi a technológiami, od hydrolýzy, cez splyňovanie až po krakovanie. Ich výhodou je, že nekonkurujú potravinárskym plodinám, môžu sa pestovať aj na menej kvalitnej pôde a plusom je aj to, že  pri výrobe biopalív sa dá zužitkovať celá plodina, nie iba jej časť.  Európska komisia navrhuje, aby sa do roku 2020 upravil podiel biopalív vo fosílnych palivách na 5% biopalív prvej generácie a 5% biopalív druhej generácie. Momentálne sú však biopalivá II. generácie ešte len vo forme skúmania a reálne ovplyvniť sektor dopravy môžu zhruba až za 10 rokov.

Biopalivá III. generácie

V budúcnosti by sa mali využívať aj biopalivá vyrobené z morských rias, alebo zo siníc. Ich veľkou výhodou podľa vedcov bude vysoká vyťaženosť na jednotku plochy, čo znamená, že napríklad z plochy dvoch parkovacích miest získame toľko biozložky ako zo sójového poľa veľkosti futbalového ihriska.  Riasy sú totiž najrýchlejšie rastúce rastliny a sú vysoko produktívne. V budúcnosti sa uvažuje o ich pestovaní v bazénoch alebo špeciálnych bioreaktoroch.

Kvapalné biopalivá

Bioetanol

Bioetanol bol jedným z prvých palív, ktoré sa využívalo v automobilových motoroch vôbec. Vo väčšej miere sa využíval počas druhej svetovej vojny v Nemecku, Brazílii, na Filipínach a v Spojených Štátoch. V povojnovom období sa ropné produkty stali cenovo výhodnejšími a dostupnými, preto došlo k útlmu bioetanolu. Vďaka výkyvom ropnej komodity však produkcia bioetanolu v posledných desaťročiach opäť stúpa. Bioetanol je etanol vyrobený z obnoviteľných surovín, ktorý sa používa ako pohonná hmota. Vyrába sa alkoholovým kvasením z biomasy, ťažiskovými surovinami sú rastliny s väčším obsahom škrobu (kukurica, obilie, zemiaky) a sacharidov (cukrová trstina alebo cukrová repa). Pri jeho výrobe vzniká ako vedľajší produkt DDGS, ktoré sa používa ako kvalitné krmivo. Bioetanol alebo jeho deriváty sa v súčasnosti využívajú ako 5-10% prímes do konvenčných palív, vďaka čomu sa znižujú náklady na výrobu paliva, zvyšuje sa jeho oktánové číslo a znižuje sa množstvo emisií CO2.

Výhody

  • na jeho výrobu existuje široký potenciál vstupných surovín
  • podporuje domácich poľnohospodárov
  • umožňuje vyššiu účinnosť spaľovania v motore
  • je chemicky podobný benzínu a tým je využiteľný v automobiloch bez potreby úpravy motora
  • pozitívne vplýva na zníženie znečisťovania ovzdušia
  • energetická istota - znižuje závislosť krajiny od ropy

ETBE

Etyl-terc-butyl-éter (ETBE) sa používa ako oxidačná prísada do benzínu, pričom zvyšuje jeho oktánové číslo (118 ETBE). V praxi to znamená zvýšenie účinnosti spaľovania motora. ETBE sa vyrába reakciou etanolu s iso-buténom za prítomnosti kyslého katalyzátora a vyššej teploty, je to palivo vyrobené na báze biometanolu.

Výhody

  • znižuje tvorbu CO₂ a emisií výfukových plynov
  • má vyššiu výhrevnosť a nižší tlak pár
  • je lepšie miešateľný s benzínom za tvorby stabilnej zmesi

Rastlinné oleje

Získavajú sa z olejnatých semien, hlavne repky olejnej, prípadne slnečnice, ale môže byť použitý aj sójový či palmový olej. Olejnaté semeno sa v prvej fáze podrobí lisovaniu, počas ktorého sa z neho vylisuje približne 20 % oleja, ktorý sa po degumingu (odslizení, odstránení fosforu a vypratí vo vode), fyzikálnej rafinácii, filtrovaní a vysušení používa ako základná surovina na výrobu metylesteru repkového oleja (MERO), čiže bionafty.

Výhody

  • rastlinné oleje patria k najlacnejším biopalivám
  • majú vysokú regionálnu hodnotu, čo je výhodou najmä pre rozvoj vidieka
  • sú jednoduchou a dostupnou formou kvapalných palív

Biodiesel (bionafta)

Je vyrobený na 100%-nej báze rastlinného alebo živočíšneho pôvodu a pri výrobe neboli použité žiadne fosílne zložky. Základnou surovinou je rastlinný olej - slnečnicový, sójový, repkový, palmový, ako aj iné rastlinné oleje (čisté, alebo prepálené oleje z domácností a z reštauračných zariadení), prípadne živočíšny tuk. Najčastejším technologickým procesom výroby biodieslu je transesterifikácia esterov  mastných kyselín, ktoré sú prítomné v rastlinných olejoch alebo živočíšnych tukoch.

Výhody

  • pri spaľovacom procese lepšie horí, čím znižuje emisie unikajúce do ovzdušia
  • má vysokú mazaciu schopnosť, čím znižuje opotrebenie motora
  • je ľahko skladovateľný jeho prípadný únik do vody nespôsobí mikrobiologické zaťaženie a je neškodný pre ryby
  • rýchlo degraduje v pôde a nespôsobuje jej znečistenie
tvorba web stránok fg