Baza danych do oceny emisji gazów cieplarnianych podczas uprawy roślin na biopaliwa. Magdalena Borzęcka-Walker

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Baza danych do oceny emisji gazów cieplarnianych podczas uprawy roślin na biopaliwa. Magdalena Borzęcka-Walker"

Aniela Wysocka
8 lat temu
Przeglądów:

1 Baza danych do oceny emisji gazów cieplarnianych podczas uprawy roślin na biopaliwa Magdalena Borzęcka-Walker

2 Polska, podobnie jak każdy inny kraj UE, zobowiązana jest do redukcji emisji gazów cieplarnianych. Główną drogą prowadzącą do tego ma byd szersze wykorzystanie OŹE. W tej sytuacji szczególnego znaczenia nabierają badania, studia, analizy i działania techniczno-organizacyjne zmierzające do zabezpieczenia wykonania zobowiązao, które nakłada Dyrektywa 2009 /28/EC z 23 IV 2009 r Z momentem wejścia w życie Dyrektywy promującej OŹE bioetanol lub biodesiel muszą zapewniad redukcję emisji gazów cieplarnianych o 35 %, zaś od 2017 r. o 50 % w stosunku do paliw konwencjonalnych. Redukcja emisji ma byd określana metodą analizy cyklu życia (LCA). Nie spełnienie postawionych wymogów będzie równoznaczne z wykluczeniem możliwości zaliczenia biopaliwa płynnego do OŹE. Kryteria dla biomasy stałej zostaną przez KE określone do kooca 2010 r.

23 IV 2009 r Z momentem wejścia w życie Dyrektywy promującej OŹE bioetanol lub biodesiel muszą zapewniad redukcję emisji gazów cieplarnianych o 35 %, zaś od 2017 r.

3 Metodologia zgodna z Aneksem V Dyrektywy 2009/28/EC Emisję gazów cieplarnianych spowodowaną produkcją i stosowaniem paliw transportowych, biopaliw i biopłynów oblicza się w następujący sposób: E = eec + el + ep + etd + eu esca eccs eccr eee, gdzie: E =całkowita emisja spowodowana stosowaniem paliwa, eec =emisja spowodowana wydobyciem lub uprawą surowców, el =emisja w ujęciu rocznym spowodowana zmianami ilości pierwiastka węgla w związku ze zmianą sposobu użytkowania gruntów, ep =emisja spowodowana procesami technologicznymi, etd =emisja spowodowana transportem i dystrybucją, eu =emisja spowodowana stosowanym paliwem, esca =wartośd ograniczenia emisji spowodowanego akumulacją pierwiastka węgla w glebie dzięki lepszej gospodarce rolnej, eccs =ograniczenie emisji spowodowane wychwytywaniu dwutlenku węgla i jego sekwestracji składowaniu w głębokich strukturach geologicznych, eccr =ograniczenie emisji spowodowane wychwytywaniu dwutlenku węgla i jego zastępowaniu, oraz eee =ograniczenie emisji dzięki zwiększonej produkcji energii elektrycznej w wyniku kogeneracji.

zmianami ilości pierwiastka węgla w związku ze zmianą sposobu użytkowania gruntów, ep =emisja spowodowana procesami technologicznymi, etd =emisja spowodowana transportem i dystrybucją, eu =emisja

Dyrektywa 2009/28/EC Oczekiwana redukcja GHG (bezpośrednia): 35%, 2017 50%, 2018-60% Ograniczenie emisji GHG przy produkcji biopaliw w stosunku do benzyny i oleju napędowego (IEA

4 Dyrektywa 2009/28/EC Oczekiwana redukcja GHG (bezpośrednia): 35%, %, % Ograniczenie emisji GHG przy produkcji biopaliw w stosunku do benzyny i oleju napędowego (IEA and EMPA, 2005) Etanol z ziarna (US/EU) Etanol z b. cukrowy (EU) Etanol z trzcina (Brazylia) Biodiesel rzepak (EU) Biodiesel palma olejowa (Malaysia) Biodiesel resztki celulozowe (IEA)

(IEA and EMPA, 2005) Etanol z ziarna (US/EU) Etanol z b.

5 Wstępne badania nad wykorzystaniem analizy Oceny Cyklu Życia (LCA) w produkcji rzepaku i biodiesla (Nr N N ) Badania terenowe Budowa bazy danych, Analizy LCA, Opracowanie wyników, Tworzenie bazy danych do analizy Oceny Cyklu Życia (LCA) produkcji biomasy i jej konwersji do biopaliw płynnych. Badania terenowe Budowa bazy danych, Analizy LCA, Opracowanie wyników, rzepak, pszenica ozima, kukurydza, pszenżyto, żyto

do analizy Oceny Cyklu Życia (LCA) produkcji biomasy i jej konwersji do biopaliw płynnych.

Schemat technologii produkcji biodiesla paliwo nasiona nawozy pestycydy metanol kataliza elektrycznośd pierwszy krok elektrycznośd Uprawa

6 Schemat technologii produkcji biodiesla paliwo nasiona nawozy pestycydy metanol kataliza elektrycznośd pierwszy krok elektrycznośd Uprawa elektrycznośd Produkcja biodiesla czwarty krok Biodiesel Gliceryna paliwo heksan Transport drugi krok Tłocznie nasion trzeci krok Olej roślinny Wytłok rzepakowy

elektrycznośd Produkcja biodiesla czwarty krok Biodiesel Gliceryna paliwo

7 W badaniu uwzględniono: Dwutlenek węgla (CO 2 ), Metanu (CH 4 ), Podtlenek azotu (N 2 O) Przyjęto, zgodnie z metodologią oceny wpływu cyklu życia (LCIA), wszystkie gazy cieplarniane sumowane są w kg ekwiwalentu CO 2, z zastosowaniem odpowiedniego współczynnika potencjału globalnego ocieplenia (IPCC 2007): o CO 2 = 1 o CH 4 = 25 o N 2 O = 298

cieplarniane sumowane są w kg ekwiwalentu CO 2, z zastosowaniem odpowiedniego

8 Produkca Wkład Zachodnia - Pomorskie Wielkepolskie Podlaskie ha ha ha #1 Uprawa Nasiona kg Powierzchnia ha N nawożenie kg P 2 O 5 nawożenie kg K 2 O nawożenie kg Pestycydy kg Olej napędowy kg #2 Transport Olej napędowy kg #3 Plon Nasiona kg Zawartośd oleju % Olej kg Wytłoki kg (Balafoutis and Borzecka-Walker, 2011, not published)

3 6.4 Olej napędowy kg 57 66 59 #2 Transport Olej napędowy kg 2 2 2 #3 Plon Nasiona kg 3500 3500 2900 Zawartośd

9 Źródła danych i założenia Wkład Energia Jednostka CO 2 CH 4 N 2 O jednostka Całkowita GHG pierwotna GHGs (gco 2 eq) Nasiona MJ/kg g/kg 614 N nawożenie MJ/kg g/kg N P2O5 nawożenie MJ/kg g/kg P2O K2O nawożenie MJ/kg g/kg K2O Wapno CaO 2.1 MJ/kg g/kg CaO 184 Pestycydy MJ/kg g/kg Heksan MJ/kg g/kg 564 Wodorotlenek sodu MJ/kg g/kg 670 Kwas fosforowy MJ/kg g/kg Metanol MJ/kg g/kg 1100 Katalizator (KOH) MJ/kg g/kg 2400 Glicerol 3, MJ/kg g/kg Olej napędowy MJ/kg g/kg Gaz naturalny MJ/kg g/kg Elektryczność MJpNR/MJ g/mj Mortimer et al (2003), 2 Poitrat et al (1998), 3 Stephenson et al (2008), 4 Ecoinvent (2007), 5 Biswas et al (2011) (Balafoutis and Borzecka-Walker, 2011, not published)

016 g/kg CaO 184 Pestycydy 1 274 MJ/kg 179 0.004 0.016 g/kg 5375.48 Heksan 1 52.1 MJ/kg 543 0.673 0.014 g/kg 564 Wodorotlenek sodu 3 11.67 MJ/kg - - - g/kg 670 Kwas fosforowy 1 11.4 MJ/kg 768 1.23 0.

10 Całkowita zawartość energii Zachodnia Pomorskie Wielkopolskie Podlaskie MJ/t MJ/t MJ/t Biodiesel Wytłoki Glicerol 3800 (Balafoutis and Borzecka-Walker, 2011, not published)

MJ/t Biodiesel 37200 Wytłoki 27066 Glicerol

11 Główne czynniki wpływające na zużycie energii oraz emisję gazów cieplarnianych w produkcji biodiesla Produkcja nasion: Wysokie nawożenie azotowe Ekstrakcja oleju: Energia: Gaz naturalny i elektrycznośd GHG: Elektrycznośd Proces Transestryfikacji: Metanol (Balafoutis and Borzecka-Walker, 2011, not published)

azotowe Ekstrakcja oleju: Energia: Gaz naturalny i elektrycznośd GHG:

12 Oszczędnośd energii Średnia wartośd oszczędności energii wynosiła MJ Gospodarstwo z Podlasia (wyższe nakłady i niższa wydajnośd) charakteryzowało się największym zużyciem energii. Oszczędność energii MJ napę dowy Podlaskie Zachodnio-Pomorskie Wielkopolskie Fossil Olej napędowy Fuel (Balafoutis and Borzecka-Walker, 2011, not published)

największym zużyciem energii. Oszczędność energii 0.811 MJ 0.38 0.31 0.33 1.

13 Ograniczenie GHG Średnia wartośd ograniczenia emisji GHG wynosiła 68.8 gco 2 eq/mj. Gospodarstwo z Podlasia (wyższe nakłady i niższa wydajnośd) charakteryzowało się największą emisją GHG. Ograniczenie GHG emisji 68.8 gco 2 eq/mj napę dowy Podlaskie Zachodnio-Pomorskie Wielkopolskie Fossil Olej napędowy Diesel (Balafoutis and Borzecka-Walker, 2011, not published)

emisją GHG. Ograniczenie GHG emisji 68.8 gco 2 eq/mj 17.33 13.71 14.

14 Nawożenie N odgrywa znaczącą rolę w zużyciu energii oraz śladzie węglowym emisji gazów cieplarnianych Paliwa kopalne (gaz ziemny, a przede wszystkim olej napędowy) stanowią dużą częśd zużycia energii oraz emisji gazów cieplarnianych Jeśli energia elektryczna i ślad węglowy emisji gazów byłby na poziomie UE ( 2 MJpNR / MJ i 150 g / MJ), a produkcja biodiesla w Polsce byłaby bardziej "zielona Połączenie niskiej jakości paliw z nieefektywną produkcją roślin wymaga wysokiego wykorzystania energii pierwotnej a za czym idzie wysoką emisją GHG (Balafoutis and Borzecka-Walker, 2011, not published)

poziomie UE ( 2 MJpNR / MJ i 150 g / MJ), a produkcja biodiesla w Polsce byłaby bardziej "zielona Połączenie niskiej jakości paliw z nieefektywną

Podobne dokumenty

Kalkulacje emisyjności dla biokomponentów, możliwości potencjalnego obniżenia ich wartości

Kalkulacje emisyjności dla biokomponentów, możliwości potencjalnego obniżenia ich wartości Michał Cierpiałowski Quality Assurance Poland / Wrocław www.certyfikacja-biopaliw.pl Prawo podstawowym dokumentem