BIOGORIVA

ETANOL IN BIODIZEL Svet je preplavila ideja o nadomestitvi bencina z biogorivom (etanol in biodizel), 'domačim bencinom', narejenim iz pridelkov kot so koruza, soja in sladkorni trs, v osnovi pa ga lahko proizvedemo iz katere koli rastline. Njegovi zagovorniki pravijo, da bi takšna obnovljiva gori-va lahko rešila umirajoče podeželsko gospodarstvo, pomagala postati neodvisna od Srednje-ga vzhoda in, kar je najpomembneje, zmanjšala izpuste toplogrednih plinov. Z razliko od sta-rega ogljika, ki ga v zrak spuščamo z izgorevanjem fosilnih goriv, ogljik v biogorivih izhaja iz ozračja, ko ga skladiščijo rastline v času rastne sezone. Okoljevarstveniki se bojijo, da bodo naraščajoče cene koruze in soje prisilile kmete v obdelavo obrobne kmetijske zemlje, ki so sedaj namenjene ohranjanju prsti in divjih živali, in bi potencialno na območju neobdelanih kmetijskih zemljišč spuščale v zrak še več ogljika. Proizvodnja etanola iz koruze

Energija fosilnega goriva, porabljena za izdelavo goriva v primerjavi z energijo, ki jo da biogorivo, je 1:1,3. Ko-ruzni etanol v zrak izpušča 22 % manj toplogrednih pli-nov kot bencin.

Koruzo zmeljejo, zmešajo z vodo in grejejo. Dodani en-cimi spremenijo škrob v sladkor, ki se s postopkom fer-mentacije ob prisotnosti kvasovk spremeni v alkohol. Le-tega s postopkom destilacije ločijo od vode. Ostanek, znan kot destilacijska zrna, uporabljajo za krmo, odpad-ne vode z visoko vsebnostjo dušika pa kot gnojilo. V procesu se sprosti veliko CO2; večina tovarn etanola uporablja plin ali premog za proizvodnjo pare v posto-pku destilacije in fermentacije. Pridelava koruze zahteva dušikovo gnojilo, herbicide in rabo težke dizelske kme-tijske mehanizacije. Nekateri proizvodnjo kritizirajo, saj naj bi zahtevala več fosilnega goriva kot ga nadomesti. Izboljšava se kaže z izdelavo zaprtega sistema, kjer naj uporabljali bioplin, proizveden iz gnoja živine. S širjen-jem destilarn etanola se povečuje tekmovalnost za ko-ruzo z mesnimi proizvajalci, cene pa se zvišujejo. Vodilni svetovni proizvajalec je ZDA.

www.jupiterimages.com

Etanol iz sladkornega trsa

www.grain.com

Stebla sladkornega trsa sestavlja 20 % sladkorja, ki se s fermentacijo spremeni v alkohol, odpadke pa sežigajo za destilacijo, in s tem zmanjšajo uporabo fosilnih goriv. Energija fosilnega goriva, porabljena za izdelavo goriva v primerjavi z energijo, ki jo da biogorivo, je 1:8. Etanol sladkorne-ga trsa v zrak izpušča 56 % manj toplogrednih plinov kot bencin. Vodilni svetovni proizvajalec je Brazilija.

Proizvodnja etanola iz celuloze

Viri etanola iz celuloze so: ostanki pridelkov v kmetijstvu, odpadki v gozdarstvu, komunalni trdni odpadki, papir, hitro rastoče travne prerije. Energija fosilnega goriva, porabljena za iz-delavo goriva v primerjavi z energijo, ki jo da biogorivo, je 1:2-36 (odvisno od načina proiz-vodnje). Etanol iz celuloze v zrak izpušča 91 % manj toplogrednih plinov kot bencin. Proizvodnja biodizla

Kemično se za proizvodnjo biodizla iz rastlinske maščobe porabi manj energije kot za proiz-vodnjo etanola iz koruze. Največji pomanjkljivosti tega goriva sta majhen pridelek in visoki stroški. Vodilni svetovni proizvajalec je Nemčija (oljna ogrščica), ZDA (soja). Energija fosilne-ga goriva, porabljena za izdelavo goriva v primerjavi z energijo, ki jo da biogorivo je 1:2,5. Biodizel v zrak izpušča 91 % manj toplogrednih plinov kot bencin.

Polje z oljno ogrščico www.vecer.si

Biodizel iz sončnic http://o2z2.com

Vsako biogorivo porablja pridelke, ki bi lahko služili prehrani. Nedavno poročilo Združenih na-rodov zaključuje, da kljub temu, da so potencialne koristi velike, bi širjenje proizvodnje lahko zmanjšalo prehransko varnost in povečalo cene hrane na območjih, kjer vsak dan zaradi la-kote umre 25.000 ljudi. Potreba po obeh, gorivu in hrani, naj bi se do sredine stoletja podvo-jila; mnogo znanstvenikov se boji, da bodo podnebne spremembe v naslednjih desetletjih spodkopale kmetijsko proizvodnjo.

Čarobnega pridelka, ki bi rešil naše energetske težave, brez da bi škodoval okolju, ni. Večina znanstvenikov sicer meni, da naj bi bila najboljša možnost alge, enocelični vodni organizmi, saj rastejo v odpadni vodi, tudi morski, in za uspevanje zahtevajo le svetlobo in CO2. Medtem ko koruzo in sojo žanjejo enkrat letno, lahko alge uporabljamo vsak dan.

V Sloveniji je največ tehnoloških možnosti za proizvodnjo biodizla ali čistega (surovega) rast-linskega olja kot alternativnega pogonskega goriva. Osnovna surovina za proizvodnjo tako biodizla kot surovega rastlinskega olja je olje, pridobljeno s hladnim stiskanjem oljne ogrščice ali sončnic. Za končno pridobitev biodizla je potrebna še nadaljnja tehnološko-kemična pre-delava, za katero se predvideva, da se bodo prilagodili predvsem obstoječi obrati za proiz-vodnjo jedilnih olj v Sloveniji. Za proizvodnjo biodizla se bo uporabljala surovina, proizvedena na kmetijskih površinah v Sloveniji, in uvožena surovina. V Sloveniji so pogoji za pridelovanje oljne ogrščice razmeroma dobri. V obdobju od leta 1980 do leta 1990 je Slovenija pridelovala oljno ogrščico na 2.000 do 2.500 ha. V letu 2004 je bilo z oljno ogrščico posejanih 2.500 ha; po ocenah ministrstva, pristojnega za kmetijstvo, pa je v Sloveniji na voljo največ 6.000 do 7.000 ha primernih površin.

V Sloveniji ni obratov za proizvodnjo bioetanola in ni rafinerij oziroma obratov za umešanje uvoženega bioetanola v motorne bencine. Zaradi reforme sladkornega sektorja v EU je v Slo-veniji v pripravi projekt prestrukturiranja tovarne sladkorja v Ormožu na proizvodnjo bioeta-nola iz pšenice in koruze in tudi iz sladkorne pese, če bo taka proizvodnja ekonomsko upravi-čena.

LESNA BIOMASA V skupino lesne biomase, ki jo je smotrno uporabljati v energetske namene, uvrščamo:

• manj kvaliteten les iz gozdov, • les iz površin v zaraščanju, • les iz kmetijskih in urbanih površin, • lesne ostanke primarne in sekundarne predelave lesa, • odslužen (neonesnažen) les.

Lesna biomasa se kot vir energije uporablja v obliki polen, lesnih sekancev in lesnih pelet.

Tehnologije pridobivanja polen in lesnih sekancev Od ustrezne izbire tehnologije pridobivanja lesnega kuriva je odvisna od kakovosti kuriva in ekonomičnosti pridobivanja.

www.mmgles.com

Izbrana tehnologija je učinkovita le, če omogoča maksi-malen izkoristek v lesu uskladiščene energije ob mini-malnih stroških priprave po enoti proizvoda. Tehnološki proces priprave lesnega kuriva lahko razdelimo na del, ki poteka v gozdu (sečnja, spravilo, razžagovanje, cep-ljenje, sušenje) ter na del, ki poteka izven gozda (pre-voz, razžagovanje, cepljenje, sušenje). Z izjemo sečnje in spravila faze priprave lesnega kuriva niso vezane na prostor in niso odvisne ene od druge. Zaporedje določa-jo tehnološka opremljenost, omejitve pri uporabi delov-nih sredstev, obstoječa infrastruktura, količina in vrsta lesne biomase (sečni ostanki, goli, drobni sortimenti iz gojitvenih del) ter količina in željena končna oblika les-nega kuriva. Vse to pa vpliva tudi na skupne stroške priprave lesnega kuriva. www.weaberlumber.com

Tehnologije pridobivanja lesnega kuriva ločimo na tehnologijo priprave klasičnih polen (dolži-ne od 25 do 30 cm) in tehnologijo priprave lesnih sekancev. Te se med seboj razlikujejo, vendar vse vključujejo naslednje delovne faze: sečnjo, spravilo, prevoz, sušenje, ter izdelava končne oblike kuriva.

Tehnologija pridobivanja lesnih pelet Tehnologijo izdelave pelet delimo v 9 faz: 1. zbiranje surovine 2. grobo drobljenje 3. sušenje 4. fino drobljenje 5. kondicioniranje in mešanje

6. stiskanje 7. hlajenje in sušenje 8. skladiščenje / nakladanje 9. pakiranje

Poraba energije pri izdelavi pelet je odvisna od tehnologije dro-bljenja, sušenja (če je to potrebno) in samega stiskanja v peletirki. V celotnem postopku izdelave lesnih pelet naj bi se porabilo od 8 do 13 % energije, ki je uskladiščena v lesnih peletih. Poraba ener-gije se poveča, če za izdelavo pelet uporabljamo svež les iz gozdov (vsebnost vode v svežem lesu je 40–60 %). Poraba energije za iz-delavo pelet iz surovine, ki vsebuje več vode, je od 15 do 25 %.

Trenutna raba lesne biomase v Sloveniji je analizirana na Gozdarskem inštitutu Slovenije v okviru FAO projekta: »Preskrba in raba bioenergije v smislu spodbujanja trajnostnega gospo-

darjenja z gozdom«. Za potrebe omenjenega projekta je bila analiza trenutne rabe razdelje-na v naslednje skupine:

http://lh3.google.com

www.sbmw.com

• raba lesne biomase pri indi-vidualnih uporabnikih (v gos-podinjstvih),

• raba lesne biomase v daljin-skih sistemih ogrevanja kra-jev in mikro sistemih,

• raba lesne biomase v sistem-ih za sočasno proizvodnjo to-plote in elektrike,

• raba lesne biomase v indus-triji za proizvodnjo procesne toplote,

• raba lesne biomase v javnih zgradbah.

www.lik-kočevje.si

www.eia.doe.gov

BIOPLIN Relativno nova tehnologija proizvodnje energije iz bioplina, kot obnovljivega vira energije, med drugim prispeva k zmanjševanju emisij toplogrednih plinov, onesnaževanja vode in de-gradacije tal. Med porabniki tega obnovljivega vira energije je poleg industrije, čistilnih nap-rav za odplake in odlagališč komunalnih odpadkov tudi kmetijstvo, kjer je v Evropi instalira-nih približno 10 % skupne moči naprav za proizvodnjo energije iz bioplina. Razvoj tehnologije bioplina je bil doslej najuspešnejši prav v Evropi, kjer naj bi instalirana moč vgrajenih naprav s 1.505 MW leta 2001 po nekaterih ocenah narasla na 4.275 MW leta 2010.

Bioplin lahko pridobimo iz organske biomase (koruza, travniške trave, detelja, krmna pesa, li-sti sladkorne pese, sončnice, ogrščico) ter hlevskega gnoja in gnojevke. Sproščanje bioplina poteka v procesu anaerobne digestacije (fermentacije), pridobljeni plin pa ima podobne last-nosti kot zemeljski plin in ga lahko uporabimo za proizvodnjo toplote in električne energije ter kot pogonsko gorivo za kmetijsko mehanizacijo. Kurilna vrednost m3 bioplina znaša pribli-žno 6kW/h. Ta količina zadošča za 1,8 kW/h električne energije in približno dvakrat toliko to-plotne energije.

http://casopis.kmeckiglas.com

www.gh-holding.si

Prednosti izrabe bioplina • je obnovljivi vir energije; • zmanjšuje emisije CO2 in metana; • proizvajamo in uporabljamo ga decentralizirano, zato povečuje zanesljivost energetske os-

krbe; • električno energijo in toploto iz bioplina dobavljamo iz uskladiščene sončne energije v

skladu s trenutnimi potrebami, neodvisno od letnega časa in natančno v predvidljivih koli-činah;

• omogoča smotrno rabo opuščenih kmetijskih površin; • z možnostjo izvajanja dodatne energetske dejavnosti ponuja kmetom dodatno ekonomsko

oporno točko; • povečuje dodano vrednost in s tem kupno moč podeželskih regij; • zagotavlja dodatno delo domači industriji in obrti; • omogoča zmanjšanje uporabe umetnih gnojil; • pomembno prispeva k ohranjanju naše kulturne krajine.

V Sloveniji uporaba bioplina še ni razširjena. Bioplin pridelujejo npr. na prašičji farmi Ihan in v čistilnih napravah (Škofja Loka, Domžale, Kranj, Jesenice). Država spodbuja energetsko iz-rabo bioplina z zagotovljenim odkupom in ugodno odkupno ceno električne energije. Pripravila: Maja Zupančič Viri: • National Geographic, oktober 2007 • www.gov.si/mop • http://www.aure.si • http://www.biomasa.zgs.gov.si