Zamek Criewen, Schwwedt grudzie 2006 r !"#$ %!& &'&(! %#)%*+ +, ')-&(#".+/( #%(6 &) ::44 (*);#<<*+=>*->#%(%->)

Transkrypt

1 Niemiecko polskie warsztaty n.t. Energie odnawialne temat główny biomasa : w ramach programu współdziałania 2006 pomidzy Ministerstwem Rozwoju Obszarów Wiejskich, rodowiska i Ochrony Konsumentów oraz województwami: Lubuskim, Zachodniopomorskim i Wielkopolskim Niemiecko Polskie Centrum Edukacji rodowiskowej i Spotka Zamek Criewen, Schwwedt grudzie 2006 r!"#$ %!& &'&(! %#)%*+ +, ')-&(#".+/( #%(6 &) ::44 (*);#<<*+=>*->#%(%->)

2 WPROWADZENIE Wyczerpywanie si zasobów naturalnych oraz degradacja rodowiska spowodowana nieracjonalnym gospodarowaniem tymi zasobami zmusza do poszukiwania nowych ródeł energii Najwaniejszym ródłem energii pozostaje wci ropa naftowa Najwiksza cz wydobywanej ropy naftowej zuywana jest w postaci paliw do silników spalinowych. Std istnieje pilna potrzeba wprowadzania nowych, najlepiej odnawialnych paliw Realn alternatyw dla paliw ropopochodnych stanowi: bioetanol jako paliwo dla silników o zapłonie iskrowym (ZI), estry kwasów tłuszczowych olejów rolinnych jako paliwo dla silników o zapłonie samoczynnym (ZS) 2

3 ROLNICTWO JAKO PRODUCENT ENERGII Rolnictwo jest i moe by potencjalnym dostawc noników energetycznych w postaci: stałej (słoma, uprawy energetyczne, jak miskantus, lasy przemysłowe i plantacje wikliny-wierzby); ciekłej (alkohole i oleje rolinne); gazowej (biogaz z produktów ubocznych i odpadów) Areał uprawy rzepaku W sumie mona szacowa, e przy zachowaniu opłacalnoci produkcji, potencjalny areał uprawy rzepaku ozimego w Polsce moe wynosi około 1 mln ha. 3

4 RPOTENCJALNA PRODUKCJA BIOPALIWA RZEPAKOWEGO W POLSCE Szacunkowe moliwoci produkcji biodiesla z rzepaku w Polsce Wyszczególnienie Etap realizacji programu wstpny poredni docelowy Powierzchnia uprawy rzepaku [ty. ha] Plon rzepaku [t/ha] 2,2 2,5 3,0 Produkcja rzepaku [ty. ton] Rzepak na olej konsumpcyjny [ty ton] Rzepak na biodiesel [ty ton] Produkcja biodiesla [ty. ton] Biodiesel w krajowym zuyciu oleju napdowego (2000 r.) [%] 1,37 5,62 12,36 Produkty dodatkowe: Gliceryna surowa [ty. ton] ruta rzepakowa [ty. ton] wg Ustawa o organizacji rynku eko-paliw płynnych i ich składników (projekt),

5 ESTRY KWASÓW TŁUSZCZOWYCH OLEJÓW ROLINNYCH (FAME) Standartowe silniki o ZS przystosowane s do zasilania olejem napdowym i nie mog by bez przekonstruowania zasilane nieprzetworzonymi olejami rolinnymi Poprawa cech uytkowych olejów rolinnych w zastosowaniu do silników o ZS moe by osignita w wyniku przemiany olejów w estry metylowe kwasów tłuszczowych olejów rolinnych (tzw. biodiesel, FAME Fatty Acid Methyl Esters) na drodze reakcji chemicznej transestryfikacji 5

6 POWODY PRZEMAWIAJCE ZA PRODUKCJ ESTRÓW OLEJU RZEPAKOWEGO JAKO EKOLOGICZNEGO PALIWA DO SILNIKÓW O ZS Estry oleju rzepakowego s przyjazne rodowisku naturalnemu i spalaj si znacznie czyciej ni inne konwencjonalne paliwa Estry oleju rzepakowego praktycznie nie zawieraj siarki Estry oleju rzepakowego znacznie obniaj emisj sadzy Podczas spalania estry oleju rzepakowego emituj podobn ilo dwutlenku wgla jak roliny absorbuj podczas ich wzrostu (zamknity obieg CO 2 w przyrodzie) Estry nie zawieraj benzenu i innych rakotwórczych substancji poliaromatycznych Estry oleju rzepakowego łatwo ulegaj biodegradacji (93% w cigu 21 dni) i w przypadku przedostania si do gruntu nie powoduj skaenia gruntu ani wód gruntowych 6

7 POWODY PRZEMAWIAJCE ZA PRODUKCJ ESTRÓW OLEJU RZEPAKOWEGO JAKO EKOLOGICZNEGO PALIWA DO SILNIKÓW O ZS Estry oleju rzepakowego nie s klasyfikowane jako materiał niebezpieczny (temperatura ich zapłonu wynosi około 170 C, co klasyfikuje je poza III klas zagroenia poarowego) Mieszaniny par estrów rzepakowych z powietrzem nie s wybuchowe, podczas gdy mieszaniny par paliw mineralnych s wybuchowe z bardzo niskimi dolnymi granicami wybuchowoci Estry oleju rzepakowego posiadaj wysz liczb cetanow ni bazowe oleje napdowe pochodzenia mineralnego Estry oleju rzepakowego posiadaj dobry poziom właciwoci smarnych 7

8 TECHNOLOGIA PRODUKCJI BIOPALIWA RZEPAKOWEGO Przemysłowe zastosowanie znajduj nast puj ce technologie: zimna, w której proces otrzymywania biopaliwa prowadzony jest w temperaturze 20 70OC z u yciem katalizatorów gor ca, w której reakcje przebiegaj w temperaturze 240OC i pod ci nieniem około 10 MPa 8

9 TECHNOLOGIA WYTWARZANIA PALIWA RZEPAKOWEGO W MAŁEJ SKALI Pełny proces technologiczny wytwarzania biopaliwa na bazie rolin oleistych składa si z nastpujcych grup czynnoci: wytłaczania oleju wytwarzania biopaliwa z oleju dystrybucji biopaliwa 9

10 GOSPODARSKA WYTWÓRNIA PALIWA RZEPAKOWEGO OPRACOWANA W PIMR- POZNAN Biopaliwo rzepakowe wystpuje lokalnie i powinno by wykorzystywane lokalnie, dlatego właciwym rozwizaniem wydaj si małe wytwórnie skojarzone z lokalnymi tłoczniami oleju rolinnego Dziki małym, tanim wytwórniom paliwa, których włacicielami mog by rolnicy to włanie oni bd podstawowym elementem systemu jako producenci ziarna, producenci paliwa, konsumenci makuchów i konsumenci paliwa ta szego od oleju napdowego W ogólnym bilansie skorzysta na tym sprawa oleju jako paliwa oraz rolnik, bo: znikaj problemy z transportem ziarna, które bdzie dostarczone z okolicznych pól uboczny produkt tłoczenia oleju - makuchy bd wchłonite jako wartociowy produkt paszowy na terenie, gdzie powstały rolnicy uzyskaj gotowe paliwo do swoich maszyn i pojazdów 10

11 GOSPODARSKA WYTWÓRNIA PALIWA RZEPAKOWEGO OPRACOWANA W PIMR- POZNAN Specyficzne cechy gospodarskiej wytwórni paliwa W-400: wytwarzanie paliwa odbywa si wg uproszczonej technologii, nie wymagajcej skomplikowanej aparatury wysokotemperaturowej i cinieniowej, przy niskich nakładach inwestycyjnych i energetycznych wytwarzane paliwo przeznaczone jest do zasilania silników stosowanych w cignikach i maszynach roboczych uywanych w krajowym rolnictwie zastosowana technologia jest bezodpadowa i bezpieczna wytwórnia umoliwia ekonomicznie opłacaln produkcj paliwa nawet z małych iloci surowca obsługa maksymalnie uproszczona 11

12 BUDOWA GOSPODARSKIEJ WYTWÓRNIA PALIWA RZEPAKOWEGO Wytwórnia paliwa z oleju rzepakowego W-400, o wydajnoci 400 litrów paliwa dziennie 12

13 BUDOWA GOSPODARSKIEJ WYTWÓRNIA PALIWA RZEPAKOWEGO Zbiornik reaktor 13

14 BUDOWA GOSPODARSKIEJ WYTWÓRNIA PALIWA RZEPAKOWEGO Zbiornik mieszaniny katalitycznej 14

15 BUDOWA GOSPODARSKIEJ WYTWÓRNIA PALIWA RZEPAKOWEGO Zespół filtracyjny 15

16 BUDOWA GOSPODARSKIEJ WYTWÓRNIA PALIWA RZEPAKOWEGO Panel sterowniczy Skrzynka sterownicza 16

17 UPROSZCZONA TECHNOLOGIA PRZERÓBKI OLEJU RZEPAKOWEGO NA PALIWO OPRACOWANA W PIMR POZNA Zastosowano sposób produkcji przebiegajcy na drodze reestryfikacji oleju z katalizatorem zasadowym, przede wszystkim dlatego, e : nie wymaga ona wysokich temperatur i cinie zapewnia wysoki stopie konwersji przy niewielkim stopniu reakcji ubocznych czas prowadzenia reakcji jest krótki jest to bezporednia konwersja do postaci biodiesla, bez dodatkowych stopni porednich nie wymaga stosowania adnych nietypowych rodków i materiałów nie wymaga zaawansowanych technicznie konstrukcji i aparatury 17

18 UPROSZCZONA TECHNOLOGIA PRZERÓBKI OLEJU RZEPAKOWEGO NA PALIWO OPRACOWANA W PIMR POZNA Zapotrzebowanie na surowce i wydajno reakcji 18

19 BADANIA GOSPODARCZEJ WYTWÓRNIA PALIWA RZEPAKOWEGO Właciwoci fizyko-chemiczne wytwarzanego paliwa wykazały w zakresie podstawowych parametrów zgodno z wymaganiami austriackiej normy przedmiotowej ÖNORM C 1190 Przydatno jako paliwa estrów metylowych, wyprodukowanych z oleju rzepakowego wg opracowanej w PIMR technologii znalazła te potwierdzenie w przeprowadzonych badaniach silnikowych 19

20 BADANIA GOSPODARCZEJ WYTWÓRNIA PALIWA RZEPAKOWEGO Uzyskane przy pomocy wytwórni W 400 paliwo nadaje si w czystej postaci do zasilania silników o obnionych wymaganiach jakociowych odnonie paliwa np. stosowanych w cignikach i maszynach roboczych uywanych w krajowym rolnictwie, ale równie w mieszaninie z olejem napdowym do zasilania silników o wyszych wymaganiach jakociowych odnonie paliwa 20

21 PRZYKŁADY URUCHOMIONYCH WYTWÓRNI PALIWA RZEPAKOWEGO Pilotaowa wytwórnia paliwa z oleju rzepakowego W-400 w Chudopczycach k/pniew została wykonana na terenie Gospodarstwa Rolnego Fundacji Wzajemnej Pomocy BARKA w drugiej połowie roku 2001 przez firm PROMAR Pozna w wyniku współpracy pomidzy Polskim Towarzystwem Biomasy a PIMR-Pozna 21

22 PRZYKŁADY URUCHOMIONYCH WYTWÓRNI PALIWA RZEPAKOWEGO Wytwórnia paliwa z oleju rzepakowego W-400, działajca w Łebieniu woj. pomorskie 22

23 PRZYKŁADY URUCHOMIONYCH WYTWÓRNI PALIWA RZEPAKOWEGO Wytwórnia paliwa z oleju rzepakowego W-400, działajca w Nabyszycach woj. wielkopolskie 23

24 PRZYKŁADY URUCHOMIONYCH WYTWÓRNI PALIWA RZEPAKOWEGO Wytwórnia paliwa z oleju rzepakowego W-400,działajca w Bielawie woj. dolnolskie 24

25 PRZYKŁADY URUCHOMIONYCH WYTWÓRNI PALIWA RZEPAKOWEGO Wytwórnia paliwa z oleju rzepakowego W-400,działajca w Dzierzgoniu woj. pomorskie 25

26 PRZYKŁADY URUCHOMIONYCH WYTWÓRNI PALIWA RZEPAKOWEGO Wytwórnia paliwa z oleju rzepakowego W-400, działajca w Pułtusku woj. mazowieckie 26

27 PRZYKŁADY URUCHOMIONYCH WYTWÓRNI PALIWA RZEPAKOWEGO Wytwórnia paliwa z oleju rzepakowego W-60, działajca w Iłowie woj. Warmisko-mazurskie 27

28 PRZYKŁADY URUCHOMIONYCH WYTWÓRNI PALIWA RZEPAKOWEGO Laboratoryjna wytwórnia paliwa z oleju rzepakowego W-60, działajca w AR w Krakowie 28

29 PRZYKŁADY URUCHOMIONYCH WYTWÓRNI PALIWA RZEPAKOWEGO Laboratoryjna wytwórnia paliwa z oleju rzepakowego W-60, działajca w Politechnice Gdaskiej 29

30 PODSUMOWANIE Główne zalety opracowanej w Przemysłowym Instytucie Maszyn Rolniczych technologii i pracujcej wg niej wytwórni to niskie koszty inwestycyjne oraz moliwo wytwarzania paliwa w małych wytwórniach np. funkcjonujcych w gospodarstwach rolnych dla zaspokojenia własnych potrzeb energetycznych Jak wykazały przeprowadzone badania paliwo (estry metylowe) wyprodukowane z oleju rzepakowego wg zmodyfikowanej - uproszczonej technologii moe by przeznaczone: w czystej postaci do zasilania silników o obnionych wymaganiach jakociowych odnonie paliwa np. stosowanych w cignikach i maszynach roboczych uywanych w krajowym rolnictwie w mieszaninie z olejem napdowym do zasilania silników o wyszych wymaganiach jakociowych odnonie paliwa Opracowanie konstrukcyjne gospodarskiej wytwórni paliwa zrealizowane w Przemysłowym Instytucie Maszyn Rolniczych jest podstaw do uruchomienia w Polsce sieci działajcych na mał skal lokalnych wytwórni paliwa rzepakowego 30