Uprawa biopaliw

Biopaliwa produkowane z surowców roślinnych i zwierzęcych rosną o 10 procent rocznie. Niemniej jednak, jeśli biopaliwa mają kiedykolwiek dostarczać więcej niż mały procent paliw transportowych, technologia będzie wymagała nowych, bardziej wydajnych metod produkcji. Najnowszą oznaką takiej inwestycji w nowe metody produkcji jest partnerstwo Royal Dutch Shell z niemieckim innowatorem biodiesla Choren Industries.

Technologia Chorena rozwiązuje kluczowe ograniczenie dzisiejszych biopaliw: większość z nich zaczyna jako surowce, takie jak syrop kukurydziany lub olej roślinny, na które już istnieje zapotrzebowanie jako żywność. Zatem konkurencja o te surowce podnosi ceny konwencjonalnych biopaliw, a ostatecznie nawet ogranicza wielkość ich produkcji. Na przykład badanie zlecone niedawno przez rząd kanadyjski wykazało, że przekierowanie połowy ogromnego eksportu rzepaku z tego kraju na krajową produkcję biodiesla przyniosłoby biodiesel w ilości wystarczającej do zaspokojenia 2,7 procent obecnego zapotrzebowania na olej napędowy w Kanadzie.

Choren i inni innowatorzy biopaliw, tacy jak kanadyjski producent etanolu Iogen (również współpracujący z Shell) pracują zamiast biomasy – organicznych resztek, takich jak trociny – które są tak liczne, jak tanie. Na przykład to samo kanadyjskie badanie wykazało, że biodiesel wyprodukowany z zaledwie 10 procent odpadów rolniczych w kraju zaspokoi 16,7 procent jego apetytu na olej napędowy.

Choren rozkłada biomasę na gazową mieszankę tlenku węgla i wodoru, a następnie wykorzystuje katalizatory do ponownego złożenia tego gazu syntezowego lub gazu syntezowego w olej napędowy. Historycznie rzecz biorąc, nazistowskie Niemcy rozwinęły ten tak zwany proces Fischera-Tropscha do produkcji paliw syntetycznych z węgla. Shell wykorzystuje go do produkcji oleju napędowego z gazu ziemnego.

W porównaniu z węglem i gazem ziemnym biomasa stanowi jednak kłopotliwy surowiec. Dzieje się tak, ponieważ zawiera wiele dużych, złożonych cząsteczek i ten sam sprzęt, który z łatwością rozkłada zmineralizowany węgiel w dławikach węglowych na smołopodobne węglowodory w biomasie.

Według Matthiasa Rudloffa, szefa rozwoju biznesu w Choren, efektem jest zanieczyszczony gaz syntezowy, który nie nadaje się do przetwarzania. Smoła przykleja się wszędzie, na każdym wymienniku ciepła. Rudloff zatyka się w ciągu zaledwie kilku godzin.

Ale założyciel Choren, Bodo Wolf, zamienił smołę w przewagę. Wolf pochodzi z wschodnioniemieckiego instytutu badań nad spalaniem, gdzie pomagał opracować sprzęt do przekształcania węgla w chemikalia, paliwa silnikowe i energię elektryczną. Odkrył, że typ procesów wysokotemperaturowych preferowanych w Niemczech Wschodnich nadaje się do zwalczania biomasy. Jego kluczową innowacją było jednak dodanie etapu przetwarzania na froncie.

Po pierwsze, proces Chorena podgrzewa biomasę do 500 C, powodując, że smoła zamienia się w gaz. Pozostały węgiel, podobny do węgla, jest następnie mielony na proszek i wdmuchiwany do komory o wysokiej temperaturze wraz z gazową smołą. Powstałe reakcje chemiczne i temperatury sięgające 1600 C rozkładają smoły i jednocześnie przekształcają węgiel w gaz syntezowy wystarczająco czysty dla chemii Fischera-Tropscha.

Steve Brown, londyński dyrektor handlowy Shell ds. biopaliw, mówi, że rezultatem jest paliwo produkowane w kraju, które przewyższa zarówno ropę naftową, jak i biodiesel na bazie oleju roślinnego. Brown twierdzi, że badania, które odpowiadają za każdy dżul energii zużytej w uprawie lub pompowaniu surowców i produkcji paliwa, pokazują, że jazda na biodieslu zgazowującym wytwarza o 85-90% mniej zmieniającego klimat dwutlenku węgla niż przy użyciu kopalnego oleju napędowego, podczas gdy konwencjonalny biodiesel zapewnia jedynie 50-procentową redukcję.

Stosowanie biodiesla firmy Choren generuje również mniej sadzy i smogu, ponieważ paliwo nie zawiera siarki występującej w konwencjonalnym oleju napędowym i niewiele węglowodorów aromatycznych, takich jak benzen. Producenci samochodów DaimlerChrylser i Volkswagen, którzy pomogli sfinansować pilotażową fabrykę Chorena, przetestowali swoje paliwa i zmierzyli 30-50 procentowy spadek sadzy w spalinach i do 90 procent mniej zanieczyszczeń tworzących smog w porównaniu z najczystszymi klasami konwencjonalnego oleju napędowego.

Pieniądze i doświadczenie Shella pomagają Chorenowi zbudować pierwszą na świecie komercyjną instalację do przetwarzania biomasy na biodiesel. Na początku 2007 roku firma spodziewa się zużywać około 67 000 ton biomasy i wypompowywać 15 000 ton biodiesla rocznie. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, Choren planuje zbudować serię większych zakładów, z których każda będzie w stanie przepompować 200 000 ton biodiesla rocznie.

Jednak nawet na taką skalę biodiesel Chorena będzie drogi. Rudloff przewiduje, że Choren będzie produkować biodiesel za 0,70 euro za litr (około 3,10 dolara za galon). To niewiele więcej niż koszt konwencjonalnego biodiesla i dwa do trzech razy więcej niż hurtowy olej napędowy w Stanach Zjednoczonych.

Jednak Brown z firmy Shell ostrzega, że ​​cena biodiesla za litr to nie wszystko. Mówi, że Shell wierzy, że zużycie biopaliw podwoi się w ciągu najbliższych pięciu lat, ponieważ jest to reakcja na naciski rządu na zmniejszenie emisji dwutlenku węgla i wzmocnienie bezpieczeństwa energetycznego, i że korzyści te zostaną ostatecznie nagrodzone. Cena za litr może być wyższa, mówi Brown, ale może być bardzo konkurencyjna pod względem ceny za zaoszczędzony gram CO2.

Brown twierdzi, że zachęty rządowe już wyrównują szanse. Wiele krajów europejskich, w tym Niemcy, Austria, Włochy i Hiszpania, zwalnia biodiesel z wysokich podatków od paliw. Obecnie we Freibergu olej napędowy kosztuje 1,05 euro za litr, z czego 0,65 euro stanowi podatek. To pozostawia wiele miejsca, aby zagwarantować producentom biodiesla, takim jak Choren i Shell, zysk.

Nic więc dziwnego, że w Niemczech – europejskim liderze w produkcji i konsumpcji biodiesla – Shell jest obecnie głównym dystrybutorem konwencjonalnego biodiesla. Obecnie firma kupuje biodiesel od niezależnych dostawców, a następnie miesza do 5 procent z olejem napędowym sprzedawanym w całych Niemczech. Bez wątpienia woleliby sprzedawać własne.

ukryć