28
UNIVERZITET U TUZLI Mašinski fakultet Energetsko mašinstvo SEMINARSKI RAD Predmet: Voda, gorivo, mazivo Tema: Uvođenje novih goriva u EU Student: Profesor: Aldijana Buljubašić I- 18/13 Dr.sc. Sandira Eljšan, vanr. prof.

Uvođenje Novih Goriva u EU

Embed Size (px)

DESCRIPTION

u

Citation preview

Page 1: Uvođenje Novih Goriva u EU

UNIVERZITET U TUZLI

Mašinski fakultet

Energetsko mašinstvo

SEMINARSKI RAD

Predmet: Voda, gorivo, mazivo

Tema: Uvođenje novih goriva u EU

Student: Profesor:

Aldijana Buljubašić I-18/13 Dr.sc. Sandira Eljšan, vanr. prof.

Tuzla, 2016 god.

Page 2: Uvođenje Novih Goriva u EU

SADRŽAJ:

I. UVOD.................................................................................................................................3

II. UVOĐENJE NOVIH GORIVA U EU...........................................................................4

2.1 Energetski ciljevi EU-a.....................................................................................................5

EU je postavila energetske i klimatske ciljeve do 2020., 2030. i 2050..................................5

2.3 Biogoriva...........................................................................................................................7

2.3.1 Prva generacije biogoriva..............................................................................................8

2.3.2 Druga generacija biogoriva..........................................................................................15

2.3.3 Treća generacija biogoriva...........................................................................................17

2.3.4 Četvrta generacija biogoriva........................................................................................17

III. ZAKLJUČAK...............................................................................................................18

LITERATURA....................................................................................................................19

2

Page 3: Uvođenje Novih Goriva u EU

I. UVOD

Svijetu treba sve više i više energije. Stalni porast populacije za sobom donosi i

konstantno veće potrebe za energijom i čovječanstvo je u kontinuiranoj potrazi za izvorima

energije koji bi primjereno pokrili energetske potrebe. Postoje vremena kad se potražnja za

energijom privremeno smanji (globalne finansijske krize i globalne recesije), ali takvi

događaji su prolazni i nakon što završe „glad“ za energijom je opet sve veća i veća.

Dugoročno gledano, potreba za energijom se sve vrijeme povećava.

Trenutno svijet pokriva svoje energetske potrebe uglavnom neobnovljivim izvorima

energije, većinom fosilnim gorivima – ugljenom, naftom i prirodnim plinom. Kao što i samo

ime govori, ovi izvori energije nisu obnovljivi, a to znači da ne mogu trajati vječno te će u

određenom trenutku biti potrošeni. Fosilna goriva su također vrlo štetna za okoliš zbog

ispuštanja velike količine ugljen-dioksida (CO2), zagađenja okoliša u obliku izlijevanja nafte

u more te također zbog izazivanja smoga koji je vrlo štetan za zdravlje. Trenutno je možda

najnaglašeniji negativni efekt fosilnih goriva globalno zatopljenje – možda najveći izazov s

kojim se čovječanstvo srelo.

Razlog za korištenje fosilnih goriva je njihova početna cijena – cijena ovakve energije

je inicijalno vrlo niska pa se države u razvoju češće odlučuju na fosilna goriva da bi osigurale

jači ekonomski polet. Kina i Indija u zadnje vrijeme doživljavaju snažan ekonomski procvat

koji se sa energetske strane temelji uglavnom na ugljenu koji je najjeftinije gorivo.

Osim toga, razlog popularnosti fosilnih goriva je i slaba tehnološka podrška sektoru

obnovljivih izvora energije. Ovo je svakako jedan od glavnih razloga zašto se obnovljivi

izvori energije teško razvijaju. Sredstva koja su usmjerena u obnovljive izvore energije su

izuzetno mala u odnosu na sredstva koja se izdvajaju za kupovinu, transport, rafiniranje i

distribuciju fosilnih goriva, a bez dobre financijske podrške u današnjem svijetu nemoguće je

postići neki veliki rezultat.

3

Page 4: Uvođenje Novih Goriva u EU

II. UVOĐENJE NOVIH GORIVA U EU

Evropa se suočava s povećanom potražnjom za energijom, nestabilnim cijenama i

poremećajima u opskrbi. Ono što je neophodno jeste smanjiti utjecaj energetskog sektora na

okoliš.

Za rješavanje tih problema potrebna im je jasna energetska strategija EU-a.

Tri glavna cilja energetske politike EU-a:

- sigurnost opskrbe,

- konkurentnost,

- održivost.

Komisija je izradila plan evropske energetske unije, čime će se za građane EU-a i

poduzeća osigurati sigurna, cjenovno dostupna i ekološki prihvatljiva energija. Bit će

omogućen slobodan protok energije preko nacionalnih granica u EU-u.

Slika 1. Iskorištavanje pojedinačnih vrsta energija

Evropa će postati održivo, niskougljično i ekološki prihvatljivo gospodarstvo. Imat će

vodeću ulogu u proizvodnji obnovljive energije i borbi protiv globalnog zatopljenja.

Energetska unija temelji se na postojećoj energetskoj politici EU-a, uključujući okvir za

energetsku i klimatsku politiku do 2030. i strategiju energetske sigurnosti.

4

Page 5: Uvođenje Novih Goriva u EU

2.1 Energetski ciljevi EU-a

EU je postavila energetske i klimatske ciljeve do 2020., 2030. i 2050.

Ciljevi do 2020.:

- smanjenje stakleničkih plinova za najmanje 20 % u poređenju sa 1990.

- 20 % udio energije iz obnovljivih izvora,

- 20 % povećanje energetske učinkovitosti.

Ciljevi do 2030.:

- 40 % smanjenje emisija stakleničkih plinova,

- najmanje 27 % udjela energije u EU-u iz obnovljivih izvora,

- povećanje energetske učinkovitosti za 27 – 30%,

- cilj od 15 % elektroenergetske interkonekcije (tj. prijenos 15 % električne energije,

proizvedene u EU-u, u druge zemlje EU-a).

Slika 2. Potrošnja i uvoz goriva u EU u 2013.

Cilj do 2050.:

- 80 – 95 % smanjenje stakleničkih plinova u poređenju sa 1990. U energetskom planu

za 2050. opisano je kako to možemo postići.

Dosadašnji uspjeh se ogleda u tome što je EU na dobrom putu da postigne ciljeve za

2020. :

5

Page 6: Uvođenje Novih Goriva u EU

- smanjenje stakleničkih plinova za 18 % između 1990. – 2012.

- udio energije iz obnovljivih izvora povećao se sa 8,5 % 2005. na 14,1 % 2012.

- očekuje se da će se energetska učinkovitost do 2020. povećati za 18 – 19 %.

To je samo malo manje od cilja od 20 %. Cilj je ostvariv ako države članice

primjenjuju sve potrebne propise EU-a.

2.2 Poboljšavanje kvaliteta goriva i njegov uticaj na okoliš

Kvalitet motornih goriva direktno utiče na rad i vijek motora, kao i na emisiju

izduvnih gasova, odnosno na kvalitet vazduha. Sve vrste goriva prolaze strogu i redovnu

laboratorijsku kontrolu i odgovaraju zahtjevima „ Pravilnika o tehničkim i drugim zahtjevima

za tečne vrste naftnog porijekla“. U vezi sa kvalitetom i porijeklom naftnih derivata, postoje

dvije vrste provjere. Prva je administrativna i stavlja akcenat na vođenje evidencije,

dokumentacije i izvještaje o ispitivanju. Druga je dio tzv. uzorkovanja.

Trenutna evropska regulativa koja se tiče emisije štetnih gasova se primjenjuje na pet

grupa štetnih jedinjenja: azotne okside, ugljovodonike, ugljen-monoksid, čestice čađi, a

posljednjih godina je aktuelan ugljen-dioksid. Od navedenih jedinjenja, ugljen-monoksid je

manje važan sa zdravstvenog i ekološkog aspekta, dok je glavni zagađivač onaj koji je i

glavni krivac za klimatske promjene i efekat "staklene bašte" - CO2. U odnosu na ostale

zagađivače, u smanjenju emisije CO2 se najmanje napredovalo. Emisija ugljen-dioksida zavisi

direktno od količine sagorenog goriva. Međutim, u prošloj deceniji, prosječna potrošnja je

počela značajno da opada zahvaljujući konsenzusu proizvođača automobila, koji su se složili

u tome da je potrebno redukovati emisiju CO2.

Postoji standardizovan ciklični test koji je osmišljen na taj način da simulira pravu

vožnju tj. služi za mjerenje emisije štetnih plinova. Što se putničkih automobila tiče, emisija

se mjeri u gramima po pređenom kilometru. Teža vozila i radne mašine imaju drugi sistem

provjere, a rezultat je u korelaciji sa snagom motora (g/kW/h). Laka vozila se testiraju u

kratkom ciklusu koji podrazumijeva prethodno predviđenu šemu u koju su uključene

vrijednosti poput ubrzanja, usporavanja, promjene stepena prenosa, količine tereta itd. U laka

vozila se ubrajaju vozila mase ispod 3,5 tone, to jest putnička vozila i laka komercijalna

vozila.

6

Page 7: Uvođenje Novih Goriva u EU

Slika 3. Euro norma emisije za putničke automobile sa dizel motorima

Kao što se vidi sa slika 3 i 4, Euro 2-4 standardi se razlikuju kada je riječ o vozilima sa

dizel ili benzinskim motorima. Dizelima je bilo dozvoljeno da emituju oko tri puta više

azotnih oksida nego benzincima. Emisija čađi iz benzinskim motora nije regulisana s obzirom

da je izuzetno mala u odnosu na dizel agregate, mada neki benzinski motori sa direktnim

ubrizgavanjem goriva mogu emitovati isti nivo čestica kao i dizeli.

Slika 4. Euro norma emisije za putničke automobile sa benzinskim motorima

2.3 Biogoriva

Biogoriva su goriva koja se dobivaju preradom biomase. Njihova energija je dobivena

fiksacijom ugljika, tj. redukcijom ugljika iz zraka u organske spojeve. Za razliku od ugljika

koji oslobađaju fosilna goriva mijenjajući klimatske uvjete na Zemlji, ugljik u biogorivima

dolazi iz atmosfere, odakle ga biljke uzimaju tijekom rasta. Biogoriva postaju popularna zbog

rasta cijena nafte, potrebe za sigurnijom dobavom energije, zabrinutosti zbog štetnih emisija

stakleničkih plinova.

2010. godine svjetska proizvodnja biogoriva dostigla je 105 milijardi litara, sa

porastom od 17% u odnosu na 2009. godinu. U prometu ona zauzimaju 2,7%, s najvećim

udjelom bioetanola i biodizela. Svjetska proizvodnja bioetanola je dosegla 86 milijardi litara,

7

Page 8: Uvođenje Novih Goriva u EU

a najveći proizvođači su SAD i Brazil (zauzimaju 90% svjetske proizvodnje). Najveći

proizvođači biodizela su zemlje Evropske unije s udjelom od 53% u svjetskoj proizvodnji.

Globalno, biogoriva se najčešće koriste za prijevoz i u kućanstvu.

2.3.1 Prva generacije biogoriva

Prva generacija biogoriva su biogoriva sastavljena od šećera, škroba, biljnog ulja i

životinjskih masti, korištenjem konvencionalnih tehnologija. Osnovne sirovine za proizvodnju

često su žitarice i sjemenje poput pšenice koje daje škrob, zatim fermentacijom prelazi u

bioetanol. Korištenjem suncokretovih sjemenki se dobiva biodizel.

U prvu generaciju biogoriva spadaju:

- Bioalkoholi:

Biološki proizvedeni alkoholi, najčešće etanol, rijetko propanol i butanol, dobivaju se

radom mikroorganizama i enzima - fermentacijom šećera ili škroba (najlakše), ili celuloze

(teže).

Bioetanol predstavlja alternativu benzinu. U SAD-u se uglavnom dobiva iz kukuruza

gdje etanolske smjese čine oko 9% ukupne godišnje prodaje benzina. Pretpostavlja se kako su

američka vozila od 1979. godine do danas prešla približno 3 milijarde kilometara koristeći

etanolske smjese. Većina današnjih automobila može voziti na mješavine sa 15% bioetanola i

ostatkom benzina. Etanol ima manju gustoću energije od benzina, tj. potrebna je veća masa

bioetanola da bi se proizveo isti rad. Prednost etanola (CH3CH2OH) je veći oktanski broj što

omogućava veći kompresijski omjer motora za povećanu termalnu efikasnost.

U Brazilu, koji je i vodeća zemlja u svijetu u proizvodnji i primjeni etanola za vozila,

bioetanol se dobiva iz šećerne trske. Oko 15% brazilskih vozila se kreće na čisti etanol dok

preostala koriste 25% smjesu sa benzinom.

U proizvodnji i upotrebi bioetanola dobivenog iz celuloze emitira se 0,22 kg/l CO2, a

kod benzina 2,45 kg/l što je 91% više. Bioetanol dobiven iz kukuruza emitira 1,94 kg/l CO2

(22% manje od benzina), a onaj dobiven iz šećerne trske 1,07% (56% manje od benzina).

Za proizvodnju metanola mogu se koristiti sirovine s visokim udjelom celuloze, kao

što je drvo i neki ostaci iz poljoprivrede. Tehnologija je posve različita od one za proizvodnju

8

Page 9: Uvođenje Novih Goriva u EU

etanola. Za dodavanje do 20% etanola u benzin, nisu potrebne nikakve preinake ni zahvati na

motoru, dok za veće udjele ili za pogon samo na etanol, treba djelomično modificirati motor

što poskupljuje cijenu takvih vozila za oko 5 do 10%.

Slično kao etanol, metanol se može koristiti kao dodatak benzinu ili kao posebno

gorivo. Zbog ponešto drukčijeg načina sagorijevanja nego benzin, mogu se pojaviti određene

poteškoće koje se rješavaju dodavanjem određenih tvari.

Butanol (C4H9OH) dobiva se ABE fermentacijom (aceton, butanol, etanol) i

eksperimentalne modifikacije procesa pokazuju potencijalno visoke dobitke energije s

butanolom kao jedinim kapljevitim produktom. Butanol će davati više energije i navodno

može sagorijevati izravno u sadašnjim benzinskim motorima (bez modifikacija na

konstrukciji), manje je korozivan i manje topiv u vodi od etanola.

- Biodizel:

Biodizel je općenito naziv za gorivo dobiveno iz bioloških izvora koje se može

koristiti u nemodificiranim dizelskim motorima umjesto uobičajenog plinskog ulja. Biodizel

je ustvari komercijalni naziv za metil-ester, koji se nalazi na tržištu tekućih goriva i prodaje

krajnim korisnicima. To je standardizirano tekuće nemineralno gorivo, neotrovno,

biorazgradivo i zamjena za fosilno gorivo (dizel). Metil-ester (ME) je hemijski spoj dobiven

reakcijom (transesterifikacija) biljnog ulja (uljana repica, suncokret, soja, palma, ricinus itd.)

ili životinjske masti, s metanolom, u prisutnosti katalizatora.

Biodizel se najčešće dobiva iz biljnih ulja transesterifikacijom triglicerida. Može se

proizvoditi iz biljnih ulja, recikliranog otpadnog jestivog ulja ili životinjske masti, procesom

transesterifikacije, pri čemu kao sporedni proizvod nastaje glicerol. Izbor osnovne sirovine za

dobijanje biodizela zavisi od odgovarajućih uslova i prilika, pa se u Europi se za proizvodnju

biodizela najviše koristi ulje uljane repice (82,8%) i ulje suncokreta (12,5%), dok se u

Americi najviše koristi ulje soje, a u azijskim zemljama se koristi i palmino ulje.

Treba napomenuti da biodizel nije isto što i biljna ulja, koja se koriste u nekim dizel

vozilima (sama ili pomiješana s fosilnim dizel gorivima). Biodizel se često miješa s običnim

dizelskim fosilnim gorivima. Kada je mješavina u postocima od 20% biodizela i 80%

normalnog fosilnog dizela, onda se to zove mješavina B20.

9

Page 10: Uvođenje Novih Goriva u EU

Najčešće mješavine biodizela su:

B100 je čisti biodizel;

B20 je mješavina od 20% biodizela i 80% normalnog fosilnog dizela;

B5 je mješavina od 5% biodizela i 95% normalnog fosilnog dizela;

B2 je mješavina od 2% biodizela i 98% normalnog fosilnog dizela;

Slika 5. a) Uzorak biodizela, b) Uzorak čistog biodizela (B100) dobivenog iz soje

Mješavine do 20% biodizela se mogu koristiti bez ikakvih, ili samo s malim

izmjenama na postojećim dizelskim motorima, iako se neki proizvođači motora ograđuju od

toga. Za korištenje B100 ipak su potrebne odgovarajuće preinake motora:

- plastika kao što je polietilen visoke gustoće (HDPE) je podesan za rad s biodizelom,

ali polivinil klorid (PVC) se polako razgrađuje. Polistiren se razgrađuje u dodiru s

biodizelom.

- bakreni materijali (mjed, bronca) su osjetljivi na biodizel, kao i cink, kositar, olovo i

ljevano željezo. Od nehrđajućih čelika, legure SS 316 i SS 304 su najotpornije, kao i

aluminij.

- biodizel reagira i s prirodnom gumom ili kaučukom, koji se može naći kod starijih

automobila. Studije su pokazale da i elastomeri na bazi fluora su osjetljivi na biodizel.

10

a

),

b

)

Page 11: Uvođenje Novih Goriva u EU

Sintetičke gume, koje se koriste u novijim tipovima automobile, kao što su FKM,

GBL-S i FKM- GF-S, su otporni na biodizel, u svim uvjetima.

Prednosti biodizela su:

- osim što je po svojim energetskim sposobnostima jednak običnom fosilnom dizelu,

ima puno bolju mazivost, pa značajno produžava radno trajanje motora;

- najvažnije su njegove osobine vezane uz smanjenje onečišćenja okoliša. Biodizel je

biorazgradiv, nije otrovan i tipično proizvodi oko 60% manje emisije CO2;

- biodizelska goriva ne sadrže sumpor, ni teške metale (olovo), koji su glavni

onečišćivači zraka prilikom uporabe dizela dobivenog iz nafte;

- pretvara NOx u bezopasni dušik;

- viši cetanski broj, što znači lakšu zapaljivost od fosilnog dizela;

- transport biodizela gotovo je potpuno neopasan za okoliš, jer se dospjevši u tlo

razgradi nakon 28 dana. Ako nafta dospije u vodu, jedna litra zagadi gotovo milion

litara vode, dok se biodizel u vodi potpuno razgradi već nakon nekoliko dana;

- biodizel je obnovljivi izvor energije;

- biodizel ima znatno višu tačku zapaljivosti od običnih dizela (iznad 160 °C). To znači

da je rizik od zapaljenja prilikom prijevoza, skladištenja i upotrebe znatno manji nego

kod običnih dizel goriva.

- pri proizvodnji biodizela iz uljane repice, nastaje čitav niz veoma profitabilnih

nusprodukata, poput pogače ili sačme - dodatak stočnoj hrani, glicerol – sirovina u

kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji, uljni mulj – gnojivo za povrtne kulture;

Nedostaci biodizela su:

- postoji mogućnost začepljenja injektora na dizelskom motoru;

- miris prženog ulja iz ispuha;

- visoka viskoznost;

- energetska vrijednost: 37,2 MJ/l (nafta 42, MJ/l ), što znači i veća potrošnja, jer je

energetska vrijednost biodizela oko 90% energetske vrijednosti običnog fosilnog

dizela;

- biodizel je općenito skuplji za kupiti od normalnih fosilnih dizel goriva. U Njemačkoj

je na primjer biodizel jeftiniji od normalnog dizela na benzinskim postajama koje

prodaju oba goriva;

11

Page 12: Uvođenje Novih Goriva u EU

- ukoliko će se koristiti deforestacija šuma i monokulturne poljoprivredne tehnike,

biodizel bi mogao postati ozbiljna prijetnja prirodnom okolišu;

- kukuruz je glavna sirovina za trenutnu proizvodnju biogoriva poput biodizela i

bioetanola. Iako je namijenjen za proizvodnju hrane, sada ga kupuju proizvođači

spremni platiti veću cijenu od proizvođača hrane, pa na kraju i cijene hrane rastu;

Proizvodnja biogoriva iz algi ima mnoge prednosti koje taj postupak čine gotovo

savršenim izvorom goriva. Alge rastu 50 do 100 puta brže od tradicionalnih kultura za

proizvodnju biogoriva. Dodatna velika prednost je to što su alge jednostanični organizmi koji

ne zahtijevaju svježu pitku i zemljište da bi rasli, a to znatno pojednostavnjuje proizvodnju.

Slika 6. Prinosi raznih kultura za biodizel

- Biljno ulje

Biljno ulje je alternativno gorivo za dizelove motore i plamenike. Viskozitet biljnog

ulja se mora smanjiti, da bi se moglo upotrebljavati u dizelovim motorima, u suprotnome bi

došlo do nepotpunog sagorijevanja i zaostali ugljik bi u konačnici uništio sam motor. Jestivo

biljno ulje se uglavnom ne koristi kao gorivo, ali manje kvalitetno ulje se može koristiti za tu

svrhu. Kako bi se osiguralo da ubrizgavač pravilno raspršuje gorivo za njegovo efikasno

sagorijevanje, biljno ulje mora biti zagrijano da bi se smanjila viskoznost.

12

Page 13: Uvođenje Novih Goriva u EU

Slika 7. Biljna ulja, s lijeva na desno: pirinačno, suncokretovo, kikiriki, sojino, kukuruzno, maslinovo,

suncokretovo ulje

Taj postupak je lakši u predjelima sa toplijom klimom. Velike korporacije kao što su

MAN B & W Diesel, Wartsila i Deutz imaju ponudu motora koji su prilagođeni za biljno ulje,

bez potrebe dodatnih modifikacija. Biljno ulje također mogu koristiti starije izvedbe dizel

motora, koji ne koriste uobičajen način ubrizgavanja goriva ili ubrizgavanje goriva pomoću

elektronskog sistema. Zbog adekvatnog dizajna komore za sagorijevanje koja omogućuje

indirektno ubrizgavanje goriva, ovakvi motori su najpogodniji za pogon na biljno ulje. Ovaj

sistem omogućava relativno veće molekule ulja, dakle više vremena za sagorijevanje.

Da bi se osigurala dugotrajna izdržljivost mora se češće mijenjati ulje i potrebna su

češća održavanja motora. Kod nemodificiranih motora nepoželjni učinci se mogu reducirati

miješanjem ili „rezanjem“ čistog biljnog ulja s dizelom.

Najčešće korišteno biljno ulje u UK je ulje uljane repice, čije je ledište na -10 °C.

Također se istražuje upotreba suncokretnog ulja, čije je ledište na -17 °C, jer je pogodnije za

paljenje motora pri hladnijem vremenu. SAD je 2000. godine proizveo 11 milijardi litara

otpadnog biljnog ulja, uglavnom iz industrijskih pržilica iz tvornica za preradu krumpira, iz

tvornica za proizvodnju grickalica i restorana brze hrane. Kada bi se prikupilo svih 11

milijardi litara tog otpadnog biljnog ulja i kad bi se zamijenilo s jednakom energetskom

količinom nafte, utrošak nafte u SAD-u bi pao za 1%.

13

Page 14: Uvođenje Novih Goriva u EU

Slika 8. Biljno ulje u kesama za prodaju na Tajlandu

- Bioplin

Bioplin je plinovito gorivo koji se dobiva anaerobnom razgradnjom ili fermentacijom

organskih tvari, uključujući gnojivo, kanalizacijski mulj, komunalni otpad ili bilo koji drugi

biorazgradivi otpad. Sastoji se uglavnom od metana i ugljikovog dioksida. Bioplin tj. smjesa

plinova u kojoj je većina metan, može se dobiti od svake biomase.

Slika 9. Izvori bioplina

Biomasa je svaka organska tvar nastala rastom bilja i životinja. Svake godine na

Zemlji nastaje oko 2.000 milijardi tona suhe biomase. Od biomase se mogu proizvoditi

obnovljivi izvori energije kao što su bioplin, biodizel, biobenzin, etanol.

14

Page 15: Uvođenje Novih Goriva u EU

Između 1990. i 2000. godine kontinuirano se povećavao broj elektrana na bioplin.

Danas ima oko 3000 elektrana u Evropi, a treba im dodati i 450 odlagališta smeća koja

valoriziraju bioplin. Godišnja proizvodnja tih pogona je oko 2304 ktoe - ton of oil equivalent

(1 toe = 41.686 GJ ), a to je oko 5% od ukupno proizvedene energije od biomase u Evropi.

Slika 10. Poređenje bioplina i zemnog plina

UK je vodeći proizvođač korisne energije iz bioplina sa 897 ktoe ili 39% evropske

proizvodnje. Ta energija dobiva se iz više od 400 postrojenja. Njemačka je na drugom mjestu

sa 525 ktoe u 2000. godini. Najveći napredak u Njemačkoj proizlazi iz bioplina dobivenog

agrikulturom. U 2000. uključeno je 400 dodatnih takvih pogona i sad ih ima 1050. Na trećem

mjestu je Francuska sa 167 ktoe godišnje proizvodnje. Cilj EU je 15 Mtoe proizvedene

bioplinom. Da bi se to postiglo potreban je godišnji rast od bar 30%.

2.3.2 Druga generacija biogoriva

Biogoriva druge generacije dobivaju se preradom poljoprivrednog i šumskog otpada.

Za razliku od prve generacije, biogoriva ove generacije znatno bi mogla smanjiti emisiju CO2,

a uz to ne koriste izvore hrane kao temelj proizvodnje i neke vrste osiguravaju bolji rad

motora.

U biogoriva druge generacije spadaju i trenutno su u proizvodnji:

15

Page 16: Uvođenje Novih Goriva u EU

Celulozni etanol ili bioetanol, čija je proizvodnja temeljila na sirovinama na bazi

jednostavnih šećera ili škroba. Kako se te sirovine koriste u ljudskoj prehrani i ishrani

životinja, njegova proizvodnja je neekonomična. Cilj je proizvodnju bioetanola temeljiti na

lignoceluloznoj biomasi, tj. na sirovinama poput poljoprivrednih i šumskih ostataka.

Biovodik je biogorivo koje ne uzrokuje emisiju stakleničkih plinova pri sagorijevanju,

već oslobađa energiju i lako se pretvara u električnu energiju pomoću gorivih ćelija.

Biometanol može biti proizveden iz sintetskog plina, koji se dobiva iz biomase. Može

se koristiti kao zamjena nafte u paljenju motora na iskru zbog visokog oktanskog broja. 10 –

20% biometanola pomiješanog s naftom može se koristiti u motorima bez potrebe za

njihovom izmjenom. Budući da biometanol gori nevidljivim plamenom i znatno je otrovan,

treba prilikom uporabe poduzeti stroge mjere opreza.

Biodimetileten (CH3OCH3) ili bio – DME je jako sličan biometanolu. Može se

proizvesti neposredno iz sintetskog plina, koji je još uvijek u razvitku. Tek nedavno se na

DME počelo gledati kao na mogući izvor goriva. U prošlosti je bio korišten kao zamjena

hloroflourkarbonu u sprejevima. Međutim, zbog svoje niske temperature sagorijevanja i

visokog oktanskog broja pogodan je kao gorivo u dizelskim motorima.

Dimetilformamid ili DMF je organski spoj (CH3)2NC(O)H. Ova bezbojna tekućina se

može miješati s vodom i većinom organskih spojeva. Također se često koristi kao otopina u

hemijskim reakcijama.

HTU dizel je tehnologija pretvaranja biogoriva iz izvora kao što je mokra biomasa

životinjskog porijekla. Na temperaturi od 300 do 350 °C i visokom pritisku, biomasa se

pretvara u organsku tekućinu koja sadržava mješavinu ugljikovodika. Nakon procesa

katalitičke hidrodeoksigenacije (HDO) može se proizvesti tekuće biogorivo, slično fosilnim

gorivima. Za sada se ova tehnologija koristi samo u Nizozemskoj, gdje se i nalazi pokusni

HTU pogon.

Fischer-Tropschov postupak jest industrijska metoda dobivanja ugljikovodika iz CO i

H2. H2 i CO miješaju se u omjeru 2:1 i prevode pri temperaturi od 200 °C preko nikla ili

kobalta kao katalizatora. Dobivena smjesa ugljikovodika može se razdijeliti u dizelsku i

benzinsku frakciju. Osnovni cilj ovog procesa je produkcija sintetičke zamjene nafti,

prvenstveno od ugljena ili prirodnog plina, a da bi se upotrijebila kao sintetičko ulje za

podmazivanje ili sintetsko gorivo.

16

Page 17: Uvođenje Novih Goriva u EU

Sintetski plin, mješavina CO i H2, može se proizvesti iz biomase kroz niz toplinskih

postupaka, kao isparavanje. Katalitičkim reakcija se može pretvoriti u goriva, kao etanol i

hemikalije velike vrijednosti, kao propanol i butanol.

Drvni plin je vrsta sintetskog plina, koji se dobiva sagorijevanjem drva ili drvenog

ugljena, a može poslužiti kao gorivo za motorna vozila, umjesto benzina, dizela i ostalih vrsta

goriva. Traktori sa ugrađenim generatorima drvnog plina poljoprivrednicima mogu ostvariti

znatnu uštedu, jer ne moraju kupovati benzin. Osim toga neovisni su, a njihovo gorivo je

obnovljivo i ne pridonosi efektu staklenika i globalnom zagrijavanju.

2.3.3 Treća generacija biogoriva

Biogoriva treće generacije su biogoriva proizvedena iz algi. Na temelju laboratorijskih

ispitivanja alge mogu proizvesti i do trideset puta više energije po hektaru zemljišta od

žitarica kao što je soja. Sa višim cijenama fosilnih goriva, postoji dosta veliko zanimanje za

uzgoj algi. Jedna od velikih prednosti ovakvog biogoriva je u tome što je biorazgradivo, tako

da je relativno bezopasno za okoliš ako se dogodi havarija. United States Department of

Energy procjenjuje kako će u budućnosti alge gorivo zamijeniti sva naftna goriva u SAD-u.

Produktivnost treće generacije biogoriva je oko 30 puta veća po jedinici površine zemljišta od

prve ili druge generacije biogoriva.

2.3.4 Četvrta generacija biogoriva

Četvrta generacija biogoriva se proizvodi iz sirovina koje su genetski modifikovane

tako da daju veće energetske prinose i/ili su im gradivni makromolekuli podložni

ekonomičnoj razgradnji, a svojstveno im je i da apsorbuju veće količine ugljen-dioksida iz

atmosfere.

III. ZAKLJUČAK

EU podstiče upotrebu obnovljivih izvora energije, radeći na tome da oni postanu

primarni u iskorištavanju istih. Zamjenom fosilnih goriva biogorivima smanjila bi se emisija

17

Page 18: Uvođenje Novih Goriva u EU

CO2 kao i drugih štetnih produkata sagorijevanja. Najveći nedostatak jeste njihova

neistražnost ili visoka cijena. Do sada su vršena razna istraživanja u cilju poboljšavanja

postojećih biogoriva i pronalaženju novih načina njihovog dobijanja iz različitih izvora

biomase. Međutim postoje razni socijalni, ekonomski, ekološki i tehnički problemi i pitanja u

proizvodnji i upotrebi biogoriva. Neki od njih su: utjecaj na cijene nafte i naftnih derivata,

debata „hrana vs. gorivo“, potencijal za smanjenje siromaštva, razina emisije CO2, održivi

razvoj u proizvodnji biogoriva, deforestacija i erozija tla, smanjenje biodiverziteta, utjecaj na

izvore pitke vode i utjecaj na efikasnost i balans u korištenju energije. The International

Resource Panel u izvještaju o biogorivima zaključio je da se sva biogoriva ne ponašaju

jednako i nemaju isti utjecaj na klimu, sigurnost dobave energije i ekosisteme i da se utjecaji

na društvo i okoliš trebaju pratiti kroz jedan životni vijek. Biogoriva čine mnogo za neke

poljoprivredne proizvođače, ali malo za okoliš. Proizvodnja kukuruznog etanola troši gotovo

toliko fosilnih goriva koliko ih etanol zamjenjuje. Zaštitari okoliša također strahuju da bi

podizanje cijena kultura moglo potaknuti poljodjelce da počnu iskorištavati zemljišta

trenutačno prepuštena zaštiti i očuvanju životinjskoga svijeta, pa i ona koja se koriste za

proizvodnju hrane. Ono na šta se upozorava jeste da ne smiju biti ugroženi bioraznolikost i

raznovrstan gospodarski rast, što osobito prijeti nerazvijenim zemljama. Želi li se osigurati da

prednosti biogoriva ne budu na štetu proizvodnje hrane, jedini je način da se odvoji i osigura

proizvodnja hrane. Iako su kukuruz i šećerna trska tradicionalni izvori etanola, on se može

proizvoditi od biljnih stabljika, lišća ili piljevine – sirovina koje se najčešće bacaju. Vizionari

biogoriva daju prednost višegodišnjim travama s dubokim korijenima koje vežu ugljik u tlu,

pružaju stanište divljim životinjama, sprečavaju eroziju tla i daju obilje biogoriva.

LITERATURA

Internet:

http://www.vrelegume.rs/ecofriendly/ECOFriendlypress1.pdf

18

Page 19: Uvođenje Novih Goriva u EU

http://www.izvorienergije.com/bioenergija.html

http://europa.eu/pol/ener/index_hr.htm

http://www.serbio.rs/item/149-biogoriva-tipovi-i-generacije

http://obnovljiviizvorienergije.rs/bio-energija/biogorivo/

19