Bioenergiák: biodiesel, alga olaj

Biodízel

• Alternatív üzemanyag dízel motorba• Növényi olajból vagy állati zsírból– lebomlik, környezetbarát, megújuló

• Monoalkil észter trigliceridészterbőlFatty AcidAlcoholGlycerin

Vegetable Oil

BiodieselFA

FAFA

FA

Biodízel

• Rudolf Diesel: – földimogyoró olaj

• Ma: – növényi olaj vagy átészterezett– tiszta biodízel (B100) vagy keverhető dízel olajjal

• Meglevő motorokban meglevő elosztóhálózaton

Megújuló, környezetbarát

0 20 40 60 80 100 120 140 160 %

Benzin

Földgáz

Dízel

Etanol 85%

B20

Elektromos

B100

B100 = 100% BiodízelB20 = 20% BD + 80% DO

Relatív CO2 emissziók

Megújuló, környezetbarát

• Segít a technológiai nehézségen:– Szén lerakódások– Növényi olajokat és zsírokat használ– Nem vagy csak részben észteresített olajok, zsírok– Fosszilis diesel olajjal jól elegyedik

• Ezek a hagyományos diesel motorok hatásfokát javítják

Átészterezés

• R1, R2, R3 lehet ugyanolyan vagy különböző zsírsav

• Meghatározza a biodízel minőségét

triglicerid metanol zsírsav észterek glicerin

REPCEMAG NÖVÉNYOLAJ(SVO)

BIODÍZELKOMPONENSDA

RA

TERMESZTÉS

NÖVÉNYOLAJGYÁRTÁSSAJTOLÁS

ÁT/ÉSZTEREZÉS

TAKARMÁNYOZÁS

GLICERIN

GÁZOLAJKEVERÉS

Biodízel gyártási folyamat

Biodízel gyártási folyamat

Bemenő

Olaj vagy zsír (100 egység)

+Metanol vagy

Etanol(10 egység)

Termék

Biodiesel(100 egység)

+Glicerin

(10 egység)

Biodízel alapanyagok

• Repce• Napraforgó• Szója

Biodízel alapanyagok világszerte

• Szójamag• Kukorica mag• Repcemag• Gyapotmag• Napraforgómag• Jatropha• Pálmaolaj• Marha faggyú• Disznózsír• Használt sütőolaj

Biodízel melléktermékek

• Melléktermékek– Dara, olajpogácsa– Növényi biomassza– Glicerin (MeOH szennyezett)

• Felhasználás– Takarmány– Biomassza

• Égetés• Biogáz

– Glicerin• Kozmetikai ipar• Vegyipar• Biogáz

Biodízel gazdaságosság

• Alapanyag– Növénytermesztési költségek, energia igény– GMO vagy hagyományos nemesítés

• Életciklus költségszámítás– Fosszilis felhasználás a gyártás során– Állami támogatás

• Közvetlen támogatás• Jövedéki adó

– Energia a maradékból• Fosszilis energiahordozót vált ki• Költségcsökkentő

Biodízel felhasználás

Bio-olajok

Alga bioüzemanyag

Alga bioüzemanyag

• Nagy biomassza és olaj hozam• Szinte bárhol termelhető• Élelmiszer termeléssel nem verseng• Hatékony fotoszintézis• Igénytelen nevelési feltételek• Változatos anyagcsere termékek• DE: fotofermentor drága!

Botryococcus sp.

Alga - Szója összehasonlítás

Alga biomassza termelés

• Makroalgák– Gyors növekedés– Igénytelen– Kis helyigény– Élelmiszer és energetikai

biomassza• Barna• Vörös• Zöld• Laminaria: 4,2 millió tonna/év

Alga biomassza termelés

• Mikroalgák– Nagy biomassza hozam– Igénytelen• Extremofilok

– Változatos• Kovamoszat• Zöld alga• Cianobaktérium• (Fotoszintetizáló baktériumok)

Makroalga hasznosítás

• Bioetanol termelés• Olaj termelés• Energia sötét fermentációval• Kevert termékek - biofinomítás

Mikroalga etanol

• Kihasználatlan területeken• Nagy tömegű tenyésztés• Fotoszintézis és sötét

fermentáció

Mikroalga olaj

• Törzs szelekció• Nemesítés– 100 000 faj– 30-40 000 ismert– 15-20 használt

• Fermentor, szabályozás• Stressz: P/N limitáció• De: stresszelt alga = csökkent biomassza

Kapcsolt biogáz

Kapcsolt vegyipar, kozmetikai ipar

Kapcsolt fehérje

Alga pirolízis

• Alacsony O2

• Magas hőmérséklet• Faszén– Talaj nedvesség

tartalmat visszatart– Eróziót csökkent

Mikrobiológiai üzemanyag cella

• Változatos megoldások– Anódon szerves anyag oxidálódik– Katódon redukció: víz vagy hidrogén keletkezik

Kombinált mikrobiológiai üzemanyag cella

• Algából biogáz – CO2 és szerves anyag algának• Biogáz elfolyó anódra• Katódon O2 felhasználás vagy H2 termelés• Fényből– Áram– Biogáz– Biomassza