Slajd 1 Lennart Tyrberg, Energy Agency of Southeast Sweden Planowanie Projektów Odnawialnych Źródeł Energii Oleje resztkowe Przygotowane przez: Mgr inż. Andrzej Michalski Zweryfikowane przez: Dr inż. Andrzej Tonderski, POMCERT 1
Slajd 2 1. Wprowadzenie 2. Korzyści 3. Wymagania i przygotowanie 4. Sposoby wykorzystania 5. Podsumowanie 2
Slajd 3 Wprowadzenie Biologiczne substytuty paliw na rynku komercyjnym : RME lub FAME (Estry Metylowe Kwasów Tłuszczowych) Wytwarzane przy niskotemperaturowej konwersji chemicznej na bazie kwasów tł. Surowiec: nadmiary oleju z produkcji rolnej, resztkowe z przetwórstwa żywności i gastronomii Ekotarg.pl 3 Obecnie istnieją komercyjne, biologiczne substytuty diesla dostępne na rynku komercyjnym, jeden z bardziej znanych jest RME choć bardziej ogólną nazwa są FAME lub Estry Metylowe Kwasów Tłuszczowych. Paliwa te są wytwarzane przy użyciu niskotemperaturowej konwersji chemicznej na bazie kwasów tłuszczowych. Surowcem może być nadmiar oleju roślinnego z produkcji rolnej, olej rzepakowy, olej sojowy i tym podobne, ale również resztkowe oleje do gotowania z - przykładowo - restauracji lub przetwarzania żywności.
Slajd 4 Korzyści Niejednorodny surowiec staje się znormalizowanym paliwem Magazynowanie paliwa (utlenianie i zestalanie się) Paliwo może osiągać jakoś paliwa wykorzystywanego w sektorze transportowym jako substytut oleju napędowego produkowanego z frakcji odpadów Auri.org 4 Trzy główne korzyści z tego sposobu wzbogacania: Po pierwsze służy do homogenizacji właściwości paliwa, tak że bardzo niejednorodny surowiec staje się znormalizowanym paliwem w wąskich granicach jakości. Po drugie, służy do magazynowania paliwa. Cechy surowego oleju powoli utleniają się i zespalają, chyba że zanieczyszczenia i nienasycone kwasy tłuszczowe zostaną usunięte lub zneutralizowane i osiągnięto to przez modernizację. Po trzecie, produkowane paliwo osiąga wystarczającą jakość do natychmiastowego wykorzystania w sektorze transportu. Nie tylko jest to jeden z niewielu sposobów, które mogą przynieść substytut oleju napędowego z frakcji odpadów, ale sektor transportu jest również jednym gdzie gotowość do zapłaty jest najwyższa, więc jest to sektor, w którym proces modernizacji może być opłacany przez wartość dodana.
Slajd 5 Wymagania i przygotowanie Filtracja wsadu: od zanieczyszczeń i wody Proces polega na hydroksylacji kw. Tłuszczowego przekształcenia w ester, przez dodanie alkoholu Jakość paliwa uzależniona od surowców i alkoholu, niektóre pozwalają uzyskać paliwo o liczbie cetanowej >70, służy jako paliwo bez konieczności modyfikacji silnika Bilans energetyczny: energia całkowita pochodząca z alkoholu wynosi 10-20% energii zawartej w produkcie końcowym Hielscher.com 5 Wsad musi zostać przefiltrowany i wolny od zanieczyszczeń stałych i wody przed rozpoczęciem procesu, więc zbieranie i obróbka musi przebiegać w taki sposób, aby zapewnić dostatecznie czysty wsad. Zasadniczo, proces polega na dodaniu grupy OH do kwasu tłuszczowego, a więc przekształcenie go w ester. Osiąga się to przez dodanie alkoholu, zazwyczaj etanolu lub metanolu, w obecności katalizatora, zazwyczaj w niskich temperaturach procesu. W stosunku do surowych olejów roślinnych, estry mają korzystniejsze właściwości w odniesieniu do przechowywania (są bardziej stabilne). Jakość powstałego paliwa, pod względem jakości mierzonego liczbą cetanową, jest silnie uzależniona od kombinacji surowców i alkoholu, ale niektóre kombinacje - jak olej kokosowy i etanol - będzie zazwyczaj uzyskiwać liczbę cetanową> 70. Paliwo takiej jakości, pod warunkiem, że nie jest zanieczyszczone, może służyć jako substytut oleju napędowego bez konieczności modyfikacji silnika, podczas gdy inne paliwa, takie jak RME wytworzone z oleju rzepakowego i metanolu (liczba cetanowa 50) mogą wymagać modyfikacji silnika. Ważne jest również, aby pamiętać, że końcowy produkt musi być oczyszczany w taki sposób, by był wolny od szczątkowych kwasów tłuszczowych oraz wody, ponieważ są one bardzo korozyjne. Proces wykorzystuje podstawowe odczynniki, takie jak etanol lub metanol, działa przy niskich temperaturach i całkowita konwersja może wynosić prawie 100%. Głównym produktem ubocznym jest gliceryna, która wymaga osobnego procesu. Całkowity bilans energetyczny zależy od dodanego alkoholu I zazwyczaj całkowita energia pochodząca z alkoholu wynosi około 10-20% energii zawartej w produkcie końcowym, która wymaga osobnego procesu.
Slajd 6 Wykorzystanie FAME mogą być wykorzystane jako zamiennik olejów napędowych lub dodatek do nich Można je współspalać z paliwem pierwotnym (np. kopalnym) Nadają się do fermentacji beztlenowej Przy dobrej jakości surowca w silnikach niskoobrotowych o wydajności powyżej 15% Maineroot.com 6 FAME Estry metylowe kwasów tłuszczowych jak brzmi akronim stosowany w odniesieniu do tych paliw, mogą być stosowane jako zamienniki olejów napędowych oraz jako dodatki do oleju napędowego lub mogą być wykorzystywane do zastąpienia lekkich olejów napędowych w dowolnym procesie. Jest również możliwe, aby współspalać surowe oleje wraz z paliwem pierwotnym, najlepiej paliwem kopalnym lub gazem bezpośrednio w kotłach, a więc zastąpienie części paliwa kopalnego biopaliwem. Pozostałości tłuszczowe dobrze nadają się do fermentacji beztlenowej i w przypadku gdy produkcja FAME nie jest uprzywilejowana, mogą być równie dobrze fermentowane wspólnie z innymi substratami do produkcji metanolu. W przypadku, gdy surowiec jest wystarczająco jednorodny - na przykład jako produkt uboczny z przemysłu przetwórstwa spożywczego korzystanie z surowego oleju w solidnym, niskoobrotowym silniku, przystosowanym do wewnętrznej produkcji energii elektrycznej może być wykonalne. Wydajność przetworzenia energii paliwa na energię mechaniczną (czyli do energii elektrycznej) w takich silnikach wynosi znacznie poniżej 15% i jest to maksymalna ilość energii elektrycznej, która może być produkowana z pozostałości olejowych w przypadku użycia tej metody. Teoretycznie będzie możliwa kolejna metoda, mianowicie spalanie lub współspalanie pozostałości olejowych z ropy naftowej, gazu lub innego paliwa w kotle parowym, a następnie użycie cykl parowego do produkcji energii elektrycznej.
Slajd 7 Podsumowanie Koszty nadal wysokie, potrzeba ulg podatkowych lub dotacji Powinna być oparta o frakcje olejów resztkowych lub biomasie niejadalnej Pozostałe frakcje powinny być wykorzystywane do celów innych niż energetyczne Wikimedia.org 7 Mimo to koszty będą nadal wysokie, i tylko z pomocą bardzo korzystnych ulg podatkowych lub dotacji - lub w wypadku wysokich kosztów utylizacji pozostałości - produkcja energii elektrycznej z FAME stanie się opłacalną alternatywą. Ze względu na konkurencję o żyzną ziemię, produkcja FAME powinna być oparta tylko na frakcjach olejów resztkowych, lub przynajmniej na biomasie niejadalnej. Należy również pamiętać, że bogate w pozostałości olejowe placki prasowe powinny lepiej być wykorzystywane na paszę niż dla celów energetycznych.
Slajd 8 Lennart Tyrberg, Energy Agency of Southeast Sweden THANK YOU! Dziękujemy! THANK YOU 8