Skomentuj 
Podziel się!
Udostępnij
Twittnij
Wyślij
Drukuj
Panujący obecnie model rozwoju cywilizacyjnego wyczerpał już dotychczasowy potencjał surowcowy i nie ma możliwości utrzymania związanych z nim standardów oraz stylu życia.
Panujący obecnie model rozwoju cywilizacyjnego wyczerpał już dotychczasowy potencjał surowcowy i nie ma możliwości utrzymania związanych z nim standardów oraz stylu życia. Stąd poszukiwania nowych sposobów gospodarowania zasobami przyrody. Odpady, które posiadają odpowiednią wartość energetyczną, mogą być użyte do produkcji paliw alternatywnych, które ze względu na okres cyrkulacji w środowisku można podzielić naodnawialne i nieodnawialne.
Paliwa nieodnawialne mają czas cyrkulacji większy o wiele rzędów wielkości w porównaniu do paliw odnawialnych i jest on wyrażany w milionach lat. W wypadku paliw nieodnawialnych ich wykorzystanie postępuje znacznie szybciej niż naturalne odtwarzanie. Ze względu na surowiec, z którego powstają, paliwa nieodnawialne są zaliczane do paliw kopalnych.
Określenie paliwa odnawialne oznacza, że ich zasoby odtwarzają się w stosunkowo krótkim czasie. Paliwa odnawialne charakteryzują się krótkim czasem cyrkulacji pierwiastków składowych w stosunku do przeciętnego czasu życia ludzi. Są to paliwa pochodzenia biologicznego, zwane biopaliwami.
Rodzaje paliw alternatywnych
Ciekłe paliwa alternatywne:
- BTL ("biomass to liquid"),
- GTL ("gas to liquid"),
- CTL ("coal to liquid"),
- WTL ("wastes to liquid) z odpadów biodegradowalnych.
Gazowe paliwa alternatywne:
- LPG ("liquefied petroleum gas"),
- CNG ("compressed natural gas), LNG ("liquefied natural gas"),
- DME ("dimethylether") (bioDME),
- SNG ("synthetic natural gas") - gaz zsyntezowany, w tym biogaz o jakości gazu ziemnego,
- Wodór (biowodór).
Oceniając udział biopaliw w dotychczasowym i przyszłym rynku paliwowym, należy dokonać oszacowania potencjału produkcyjnego paliw dla środków transportu pochodzenia roślinnego, z uwagi na możliwości surowcowe. Takie oszacowanie powinno również uwzględniać zaostrzające się wymagania środowiskowe. Bardzo ważne jest, że z punktu widzenia ograniczania emisji ditlenku węgla ograniczenie puli surowcowej do produkcji biopaliw do obszarów, nad którymi można sprawować kontrolę, tj. w praktyce do rolnictwa Wspólnoty, w przeciwnym razie stosowanie biopaliw może paradoksalnie doprowadzić do zwiększenia emisji CO2. Obecnie już obserwuje się tendencję do wycinania lasów deszczowych, aby powiększyć areał upraw roślin olejowych przeznaczonych na cele energetyczne. Szacunku europejskiego potencjału surowcowego dla produkcji biopaliw dokonała Europejska Agencja ds. Środowiska. Koniecznym także jest wyeliminowanie z potencjalnej bazy surowcowej biopaliw takich surowców z rolnictwa, leśnictwa, eksploatacji zasobów wodnych, które mają istotne znaczenie w gospodarce żywnościowej.
Zastąpienie ropy naftowej w transporcie będzie wymagać zastosowania kombinacji kilku paliw alternatywnych z uwzględnieniem odpowiednich wymogów dla poszczególnych rodzajów transportu. Biopaliwa będą najprawdopodobniej podstawowym wariantem dla transportu lotniczego, długodystansowego transportu drogowego i kolei, w przypadkach gdy elektryfikacja jest wykluczona. Trwają prace mające na celu zapewnienie zrównoważono rozwoju (np. dotyczące pośredniej zmiany sposobu użytkowania gruntów). Należy nadal wspierać upowszechnianie na rynku nowej bioenergii, która zmniejsza zapotrzebowanie na grunty konieczne do celów produkcji żywności i która powoduje oszczędności netto gazów cieplarnianych (np. biopaliwa wytwarzane z odpadów, alg, odpadów leśnych - biomasy).
Zgodnie z definicją europejską, określoną w dyrektywie, biomasa stanowi biodegradowalne frakcje produktów, odpadów i pozostałości z przemysłu rolno-spożywczego (w tym substancje pochodzenia roślinnego i zwierzęcego), z leśnictwa i przemysłu pochodnego, a także biodegradowalne frakcje odpadów komunalnych i przemysłowych. Bardziej jednak racjonalną wydaje się być definicja określająca biomasę jako wszelkiego typu substancje, będące efektem naturalnych procesów biologicznych, w tym biochemicznych zachodzących w przyrodzie i stanowiące potencjalne źródła energii w ściśle określonych aplikacjach.
Paliwa alternatywne, w szczególności te pochodzące z odnawialnych źródeł, powinny spełniać następujące warunki:
- zapewniać możliwe do przyjęcia wskaźniki ekonomiczne silników lub kotłów i bezpieczeństwo ich użytkowania;
- być tanie w produkcji i sprzedaży;
- występować w dostatecznie dużych ilościach;
- stanowić mniejsze zagrożenia dla środowiska niż paliwa dotychczas stosowane;
- cechować się technicznymi i energetycznymi właściwościami determinującymi ich przydatność do zasilania silników lub urządzeń grzewczych.
Paliwa te powinny również:
- umożliwiać niższe koszty eksploatacji silników i urządzeń grzewczych;
- mieć mniejszą emisyjność związków toksycznych w procesie ich spalania;
- zapewnić niezależność energetyczną.
Z eksploatacyjnego punktu widzenia niezbędne jest dostosowanie wymagań silników spalinowych do odpowiedniego rodzaju paliwa alternatywnego. Paliwa alternatywne do silników spalinowych są określane względem klasycznych ciekłych paliw ropopochodnych: benzyny do silników o zapłonie iskrowym i oleju napędowego do silników o zapłonie samoczynnym. Wszystkie inne paliwa do silników spalinowych są alternatywne wobec klasycznych ciekłych paliw ropopochodnych.
Wymagania w stosunku do paliw alternatywnych określają przede wszystkim konstruktorzy i producenci pojazdów. Jedynym ogólnie uznanym dokumentem określającym wymagania i metody oceny jakości paliw silnikowych jest Światowa Karta Paliw (ang. World-Wide Fuel Charter). W dokumencie tym zawarto zbiór wymagań jakościowych paliw silnikowych, z podaniem ich miar i wag, opracowanych na podstawie badań uwzględniających ochronę środowiska oraz wymagania współczesnych silników spalinowych, w tym silników przyszłości napędzanych paliwami alternatywnymi.
mgr inż. Paweł Bukrejewski
Przemysłowy Instytut Motoryzacji
Literatura:
1. Biernat K.,Paliwa alternatywne w transporcie drogowym, referat wygłoszony podczas XXII Międzynarodowych Targów "Stacja Paliw" 2015.
2. Bajdor K.,Biernat K., Biopaliwa jako alternatywne nośniki energii w silnikach spalinowych, klasyfikacja i perspektywy rozwoju, "Archiwum Motoryzacji" 1, pp. 5-19 (2011).
3. Biernat K., Bukrejewski P., Prospective of biofuels production and storage, materiały konferencji “bit’s 3rd Annual Word Congress of Agiculture - 2013", Hangzhou Chiny, 22-26.09.2013 r.
4. Biernat K., Kierunki rozwoju układów zasilania i spalania oraz źródeł energii we współczesnych silnikach spalinowych, "Przemysł Chemiczny", grudzień 2006.
5. Chłopek Z., Paliwa alternatywne do silników spalinowych a emisja dwutlenku węgla kopalnego, "Transport Samochodowy" 2-2010.
6. Korycińska A., Zrównoważona produkcja biopaliw nowym wyzwaniem dla Unii Europejskiej, SAEPR/FAPA. Rok 14 Numer 570 (24)18 czerwca 2009 r.
2
KOMENTARZE (0)
Do artykułu: Przyszłość w paliwach alternatywnych