Upload
grigoriu-ana-maria
View
230
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
1/56
BIOCONVERSIA ENERGETIC ADEEURILOR INDUSTRIEI
ALIMENTARE
Producerea biocombustibililor:
biogaz, bioetanol, biodiesel,biohidrogen
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
2/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 2
RECICLAREA prin BIOCONVERSIE
Reciclarea deeurilor- metod curent pt.: prevenirea declinului factorilor de mediu
satisfacerea cererilor marite de materii prime.
Bioconversia (bioreciclarea) = reutilizareadeeurilor organice n vederea obinerii de noiproduse, prin intermediul utilizrii proceselormicrobiene.
Bioconversiadeeurilor industriei alimentare: producerea de energie,
transformarea deeurilor n materii prime pentruobinerea de produse cu valoare de pia.
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
3/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 3
BIOENERGIE
Producerea de bioenergie = producereacombustibililor (metan, hidrogen, etanol)prin fermentare, din materii prime
regenerabile. Biocombustibili:
Biogaz (biometan)
Bioetanol Biodiesel
Biohidrogen
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
4/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 4
CE SUNT BIOCOMBUSTIBILII ?
Combustibili obtinuti din materii prime denatura biologica
Combustibili obtinuti din materii primeregenerabile
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
5/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 5
Harta emisiilor mondiale de CO2
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
6/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 6
Ciclul CO2in biocombustibili
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
7/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 7
Ciclul CO2in
biocombustibili
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
8/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 8
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
9/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 9
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
10/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 10
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
11/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 11
Randamente ale biocombustibililor
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
12/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 12
Biocombustibili conventionali(Generatia I)
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
13/56
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
14/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 14
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
15/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 15
Biocombustibili scheme generale de obtinere
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
16/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 16
Bioetanol generatia a II-a
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
17/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 17
Romania distributia terenurilor
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
18/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 18
Romania distributia terenurilor agricole
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
19/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 19
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
20/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 20
BIOGAZ
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
21/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 21
BIOGAZ
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
22/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 22
BIOGAZ
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
23/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 23
BIOGAZ
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
24/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 24
INTEGRARE BIOGAZ - BIOETANOL
http://www.e3biofuels.com/technology/closed-loop-triangle.php
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
25/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 25
BIOGAZ
Consumul de metan pentru propulsia vehiculelor n Suedia
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
26/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 26
BIOETANOL
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
27/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 27
BIOETANOL
Bioetanol dintrestie dezahr, porumb icereale: Brazilia,SUA, Frana.
Producia deetanol dinporumb icereale -ncnecompetitiv
raportat lapreurile actualeale benzinei imotorinei.
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
28/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 28
BIOETANOL Factorii care dezavantajeaz valorificarea
deeurilor ind. alimentare la bioetanol: dispersia ridicat a punctelor de generare; caracterul sezonier al produciei; variabilitate ridicat a compoziiei i a
caracteristicilor deeurilor; necesitatea unor surse suplimentare de azot i de
nutrieni (costuri suplimentare); conc. redus n zaharuri (~4%), insuficient pentru
recuperarea economic a bioetanolului; concurena puternic cu piaa stabil a subproduselorcare asigur un profit mai ridicat n valorificareadeeurilor.
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
29/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 29
BIOETANOL
Zerul- materia prim acceptabil pentruproducerea pe scar larg a bioetanolului.
Producia total de zer rezultat prin
prelucrarea laptelui = 82.106
tone/an. Princ. comp. al zerului = lactoza (peste 70%
din coninutul de SU a zerului)
Producerea bioetanolului din zer: fermentaie cu pretratare enzimatic.
fermentaie fr pretratare enzimatic.
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
30/56
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
31/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 31
BIOETANOL IRLANDACarbery - Maxol
Etanol
96,5% v/v
Benzina
DESHIDRATARE
pe site moleculare
Etanol
99,9% v/v
Combustibil E85
(CO = 104)
85%
15%
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
32/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 32
BIODIESEL
RME(rapeseed methyl ester ester metilic al uleiului de rapi); PME(purely [vegetable] methyl ester ester metilic al uleiurilor
vegetale pure);
FME(fat methyl ester ester metilic al grsimilor din produsevegetale i animale).[EN 14214; DIN E 51606]
Tipuri curente:- B100 necesita modificari la motor
- B20 standard comun utilizabil in motoarele Diesl obisnuite
- B2 marketing de imagine
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
33/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 33
BIODIESEL
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
34/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 34
BIODIESEL
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
35/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 35
BIODIESEL
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
36/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 36
BIODIESEL
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
37/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 37
BIODIESELMATERII PRIME:
Uleiuri virgine Uleiuri vegetale uzate
Grasimi animale
Namoluri municipale
Depolimerizare termica deseuri
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
38/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 38
Biodiesel
procedeul lajoasa presiune
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
39/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 39
BIODIESEL productie integrata
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
40/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 40
BIODIESEL productie integrata
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
41/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 41
BIODIESEL perfectionarea procesului
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
42/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 42
BIODIESEL perfectionarea procesului
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
43/56
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
44/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 44
BIOHIDROGENUL
METODE DE OBTINERE: fermentarea anaerob a deeurilor organice cu
obinere direct de hidrogen;
fermentarea anaerob a deeurilor organice cuobinere de metan, urmat de conversiacatalitic a acesuia cu vapori de ap cuformare de hidrogen i dioxid de carbon;
fotosinteza.
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
45/56
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
46/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 46
BIOHIDROGENUL
Reacia global de conversie a glucozei:
Microorganismele termofile sunt capabiles utilizeze o gam larg de deeuri
organice: sucul de trestie de zahr, pulpa pe porumb,
reziduurile de la fabricarea brnzei tofu, zerul i zara, paiele de orez, reziduurile de la prepararea cheagului.
22326126 4H2COCOOH2CHO2HOHC
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
47/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 47
BIOHIDROGENUL - probleme
Laborator culturi pure Industrial culturi mixte stabilizate
Bacteriile metanogene consuma rapid H2
convertindu-l la CH4 Degradarea se opreste la acetat si H2(din
considerente termodinamice)
Sunt generate cantitati importante deacetat care trebuiesc valorificate
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
48/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 48
BIOHIDROGENUL - solutii Decuplarea proceselor de fermentare:
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
49/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 49
BIOHIDROGENUL - solutii Imbogatirea in situ a baceriilor generatoare de
H2(tratament termic discontinuu)
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
50/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 50
BIOHIDROGENUL - solutii
Fermentarea alcalina (pH = 7,5 11)
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
51/56
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
52/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 52
BIOHIDROGENUL - solutii
Cuplarea fermentarii termofilecu fermentareafotoheterotrofa(bacterii purpurii):
BIOCONVERSIA DESEURILOR
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
53/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 53
BIOCONVERSIA DESEURILORLA ACIZI ORGANICI
ACIDUL ACETIC Productie SUA 1995: 2,12.109kg
Pret de piata: 0,84 $/kg
Utilizare - agent ecologic si necoroziv dedezghetare pentru: Piste aeroport
Poduri
Sosele strategice Pret agent de dezghetare obtinut prin sinteza
chimica din mat. prime petroliere: > 1 $/kg
BIOCONVERSIA DESEURILOR
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
54/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 54
BIOCONVERSIA DESEURILORLA ACIZI ORGANICI
ACIDUL PROPIONIC Conservant pentru alimente si furaje
Preturi:
Obtinut petrochimic: 1,0 $/kg Obtinut prin fermentare: 4,4 $/kg
Creste cerinta consumatorilor pentru aditivinaturali in produsele alimentare
BIOCONVERSIA DESEURILOR
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
55/56
DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 55
BIOCONVERSIA DESEURILORLA ACIZI ORGANICI
ACIDUL BUTIRIC Utilizat in sinteza medicamentelor pentru
Cancer colorectal
Hemoglobinopatii
Pretul acidului obtinut petrochimic: 1,21 $/kg
BIOCONVERSIA DESEURILOR
8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen
56/56
BIOCONVERSIA DESEURILORLA ACIZI ORGANICI
Directii prioritare de cercetare: Valorificarea biomasei lignocelulozice
rezultata la prelucrarea primara a produseloragricole si in industria alimentara (~109t/an)
Procedee de biodegradare cu microorganisme /fungii imobilizate pe suport de hidrogeluripolimerice:
Viabilitate crescuta a microorganismelor Eficienta mai ridicata a bioproceselor.