Teknologi Energi Biofuel 1

The Essentials Teknologi Energi IEA secara teratur diperbarui-hal yang menarik bersama-sama yang terbaik tersedia, konsolidasi informasi tentang teknologi energi dari jaringan IEA

Biofuel Produksi *

BBN JENIS DAN PROSES 

produksi Bioetanol: konversi pati atau gula-kaya biomassa (Jagung), serealia lainnya, tebu, dll) menjadi gula, fermentasi distilasi, dan. Lanjutan proses:
hidrolisis ligno-selulosa, fermentasi biomassa dan penyulingan.

Biodiesel produksi: ekstraksi dan esterifikasi minyak nabati, minyak goreng bekas dan lemak hewan menggunakan alkohol.

Lanjutan proses:
hidrogenasi minyak dan lemak; gasifikasi dan konversi katalitik untuk bahan bakar cair (biomassa ke cairan, BTL).

Biomethane: biogas dari digestors anaerobik dan tempat pembuangan sampah yang digunakan sebagai gas terkompresi di kendaraan gas alam.

ENERGI INPUT DAN EMISI

Karena berbagai bahan baku dan proses, angka sangat bervariasi dan membuat sulit untuk mengidentifikasi nilai-nilai indikatif. Tebu etanol: bahan bakar fosil masukan sekitar 10% -12% dari energi final dan sampai dengan 90% pengurangan CO2 dibandingkan dengan bensin. Jagung etanol: energi input tinggi dan banyak  lebih kecil pengurangan CO2 (15-25%). Ligno-selulosa etanol: masukan energi total mungkin lebih tinggi dari jagung etanol, tetapi kebanyakan energi tersebut dapat disediakan dari biomassa sendiri, dengan pengurangan CO2 hingga 70% (100% dengan listrik kogenerasi). Biodiesel: tentang input energi 30% dan sampai dengan 60% pengurangan CO2.

BIAYA - Sensitivitas tinggi untuk bahan baku, jenis proses, tanah dan hasil panen. Angka hanya bersifat indikatif (lihat Gambar.

Tebu etanol (Brasil)

Tebu etanol (Brasil) $ 0,25 $ 0.35/litre setara bensin (LGE), kompetitif dengan bensin pada $ 40 - $ 50/bbl harga minyak. Lebih tinggi biaya di daerah lain. Etanol dari jagung (AS) dan gula bit (UE): $ 0,6 $ 0.8/lge. Ligno-selulosa etanol: sekarang lebih dari $ 1.0/lge (bahan baku harga $ 3.6/GJ), dengan potensi pengurangan menjadi $ 0.50/lge pada dekade berikutnya. Biodiesel dari lemak hewan: $ 0.4-$ 0.5/lde; Biodiesel dari minyak sayur: $ 0,6 $ 0.8/lde; Biodiesel dari BTL:> $ 0.9/lde.

POTENSI

Etanol Rendah etanol-bensin campuran (5% -10%, E5-E10) dapat bahan bakar kendaraan bensin dengan sedikit jika ada modifikasi mesin. Baru flexi-bahan bakar kendaraan berjalan di campuran sampai 85%. Ligno-selulosa etanol (dari semua jenis biomassa) sangat dapat meningkatkan berbagai bahan baku dan kuantitas, tetapi membutuhkan lebih lanjut R & D. Beberapa pilot / demo tanaman dalam operasi di 2006-2007. Potensi pasar: 45 EJ pada tahun 2050. Biodiesel: Rendah biodiesel-solar campuran (B5-B10) dapat bahan bakar kendaraan diesel dengan tidak ada perubahan mesin, sulfur rendah dan emisi partikulat.
Sintetis biodiesel (BTL) sepenuhnya kompatibel dengan bahan bakar diesel dan mesin. Potensi pasar: 20 EJ pada tahun 2050.
Potensi biomassa global adalah beberapa 100-200 EJ per tahun pada tahun 2050 (10% -20% dari pasokan energi total).

HAMBATAN - Persaingan dengan pangan dan produksi serat untuk penggunaan lahan; biaya; pasar regional struktur; biomassa transportasi; kurangnya praktek pertanian yang dikelola dengan baik di negara berkembang; air dan Penggunaan pupuk, konservasi keanekaragaman hayati; logistik dan distribusi jaringan.

PROSES – Bioetanol produksi konvensional -
Bioetanol merupakan biofuel yang paling umum, terhitung lebih dari 90% dari penggunaan biofuel total. Biasa produksi adalah proses terkenal berdasarkan enzimatik konversi biomassa zat tepung menjadi gula, dan / atau fermentasi 6-karbon gula dengan distilasi akhir etanol untuk bahan bakar kelas. Etanol dapat diproduksi dari banyak bahan baku, termasuk tanaman sereal, jagung (jagung), tebu, bit gula, kentang, sorgum, singkong.

Coproducts
(E.g pakan ternak) membantu mengurangi biaya produksi.
Jika tebu digunakan, konversi menjadi gula lebih mudah.
Tangkai hancur (ampas tebu) dapat digunakan untuk menyediakan panas dan listrik untuk proses tersebut dan untuk aplikasi energi lainnya.
Produsen terbesar di dunia bio-etanol adalah Brasil
(Tebu etanol) dan Amerika Serikat (jagung  etanol). Etanol digunakan dalam campuran rendah -10% 5% dengan bensin (E5, E10) tetapi juga sebagai E-85 di flex-bahan bakar kendaraan.

Di Brazil, bensin harus mengandung minimal 22%
bioetanol. 􀂄 produksi Bioetanol maju -
Sementara proses konvensional hanya menggunakan gula dan komponen biomassa pati, R & D berfokus pada maju proses yang menggunakan semua tersedia ligno-selulosa bahan. Proses ini terus potensi untuk meningkatkan variasi dan kuantitas bahan baku yang sesuai termasuk selulosa limbah, brangkasan jagung, jerami serealia, foodprocessing limbah, serta berdedikasi cepat tumbuh tanaman seperti pohon poplar dan switch-rumput. Selulosik bahan baku dapat ditanam di lahan non atau menjadi dihasilkan dari tanaman terpadu, yang dapat sangat meningkatkan ketersediaan lahan.

Produksi etanol dari bahan baku ligno-selulosa
termasuk biomassa pra-perawatan untuk melepaskan selulosa dan hemiselulosa, hidrolisis untuk melepaskan 5 difermentasi – dan  6-karbon gula, fermentasi gula, pemisahan padat residu dan non-hidrolisat selulosa, dan distilasi untuk bahan bakar kelas .. Untuk memberikan konversi yang lebih baik, baru kimia dan enzimatik proses (pra-perawatan, hidrolisis, fermentasi) sedang diperiksa.

Padat residu dan coproducts dari proses seperti lignin dan lainnya komponen, terutama dari bahan hutan, mungkin menghambat hidrolisis. Mereka dapat diekstraksi dan digunakan sebagai bahan bakar dalam proses produksi, sehingga mengurangi biaya dan emisi.