Gazyfikacja i słoma a produkcja etanolu.

W ostatnim poscie pisałam o warunkach, jakie mszą być spełnione, aby pozyskiwanie energii z danego źródła odnawialnego i poprzez daną technologie było uzasadnione i opłacalne.

Dziś pragnę przybliżyć ciekawą i nowatorską metodę produkcji etanolu z szeroko pojętej biomasy. Technologię tą opracowała firma Coskata http://www.coskata.com A wyniki, jakimi może się pochwalić są bardzo obiecujące w tej branży.

Od czego zacząć?

W tradycyjnym sposobie produkcji etanolu wykorzystuje się zjawisko hydrolizy w procesie fermentacji alkoholowej. Przy wykorzystaniu tej metody można przetwarzać tylko niektóre warzywa i zboża a najbardziej wydajna w tym procesie jest trzcina cukrowa, która w europie nie rośnie.

Inną metodą jest wykorzystanie gazu syntezowego, który poprzez biofermentacje i chemiczną katalizacje przetwarzany jest w etanol. Zaletą tego procesu jest szeroka możliwość pozyskiwania surowca, ponieważ zgazowaniu można poddać praktycznie wszystkie substancje organiczne a nawet śmieci w dodatku proces przetwarzania gazu syntezowego zachodzi w procesach niskotemperaturowych i nisko ciśnieniowych co znacznie ogranicza zużycie energii i koszty.

Co nowego?

Gazyfikacja to wcale nie nowatorskie rozwiązanie proces ten jest dobrze poznany i od dziesięcioleci stosowany w przemyśle. W latach 50-tych koncern SASOL w RPA wykorzystywał proces gazyfikacji do produkcji paliw płynnych z węgla. Jednak nowością jest zastosowanie na szeroką skalę w procesie gazyfikacji plazmy wynalezionej przy współpracy korporacji Westinghouse i NASA. A obecnie technologia plazmowej gazyfikacji rozwijana jest przez koncern ALTER Nrg i GEOPLASMA opracowane rozwiązania technologiczne pozwalają zgazyfikować nawet odpady komunalne.

Zgazowanie przy użyciu plazmy odbywana się w temperaturze ok. 5500 C, dzięki czemu nie zagłębiając się w szczegóły techniczne proces jest bardziej efektywny bezpieczny dla środowiska a co najważniejsze przy jego wykorzystaniu można wykorzystać jako paliwo praktycznie wszystkie produkty organiczne.

Dlaczego nie tradycyjnie?

Tradycyjny sposób produkcji etanolu opracowywany został na potrzeby konsumpcji przez to jest mało wydajny, energochłonny i zużywa duże ilości wody. Technologia opracowana przez firmę Coskata pozbawiana jest tych wad gdyż była opracowywana na potrzeby produkcji paliwa a nie artykułu spożywczego. Dzięki temu produkt końcowy doskonale nadaje się do wlania go do baku a nie do kieliszka.

Podstawowe zalety to niska zawartość wody w produkowanym alkoholu, niski koszt produkcji szacowany na ok. 65gr/litr, szeroki dostęp do taniego surowca – praktycznie wszystko można przetwarzać, niskie zużycie wody w procesie produkcji ok. 1 litr na 1 litr produktu końcowego. Dodatkowo reaktory do produkcji mogą być niedużych rozmiarów wiec można rozproszyć produkcję i prowadzić ją miejscach występowania surowca (redukcja kosztów transportu).

Będąc przy temacie wspomnę o jeszcze jednym projekcie godnym uwagi w kontekście wykorzystania polskich zasobów biomasy. Proces został opracowany przez firmę Iogen (powołaną do życia przez giganta naftowego Shell) a polega on na produkcji etanolu ze słomy. Cały sekret kryje się w użyciu genetycznie modyfikowanych enzymów przetwarzających celulozę ze słomy w glukozę, która jest fermentowana na etanol. Technologia jest o tyle ciekawa, że cała produkcja jest opłacalna a w dodatku wykorzystuje się odpadową słomę z upraw zbóż a nie same zboża. Które można wykorzystać do konsumpcji.

Biopaliwa pierwszej i drugiej generacji.

Biopaliwa pierwszej generacji to etanol produkowany na drodze fermentacji roślin zawierających cukier i następnie w procesie destylacji oddzielany od wody.
Oraz bio-estry produkowane z roślin oleistych na drodze chemicznej reakcji z alkoholem.

Technologie te mają dwie zasadnicze wady wysokie koszty produkcji i zużywanie produktów żywnościowych na cele energetyczne, co nieuchronnie prowadzi do wzrostu cen żywności.

Biopaliwa drugiej generacji to np. technologie firm Coskata i Iogen, które przedstawiłem powyżej. Główna różnica polega na tym, że technologie te zostały opracowane na potrzeby rynku paliw, przez co oferują lepszą jakość oraz parametry paliwa a koszty produkcji są dużo niższe, dzięki zastosowani nowatorskich rozwiązań technicznych. Dodatkową zasadom, która osobiście mi się najbardziej podoba przy biopaliwach drugiej generacji jest nie wykorzystywanie żywności przy produkcji paliw a poszukiwanie rozwiązań, które pozwalają przetwarzać odpady czy to rolnicze czy komunalne. Zasada ta pozwala osiągnąć główne cele pokładane w energetyce odnawialnej – ODNAWIALNA ENERGIA PRZYJAZNA DLA ŚRODOWISKA.

Czy mamy szansę na te technologie?

Szanse oczywiście są jednak trzeba liczyć się z dużymi przeszkodami. Moim zdaniem największą barierą będzie nastawienie elit i to rządowych i przemysłu. Należy pamiętać że obie przedstawione technologie konkurują z przemysłem gorzelnianym który bardzo liczy na biopaliwa. Dodatkowo należy spodziewać się oporu ze strony lobby rolniczego gdyż obie te metody bazują i są opracowywane do przetwarzania wartościowych energetycznie odpadów a nie płodów rolnych z tego względu rolnicy nie będą mogli liczyć na dodatkowy dochód. Jest oczywiście światełko w tunelu i to bardzo jasne. Projektem Coskata interesuje się rząd amerykański a inwestuje w niego koncern General Motors natomiast na projekt produkcji etanolu ze słomy pieniądze kładzie Shell. Zaangażowanie takich gigantów daje nadzieję że technologie te zaczną wyznaczać trendy i zawitają również w Polsce.

Pozdrawiam blogerów

Bogdan Szymański