Wykład 3. Zielona chemia (część 2)



Podobne dokumenty
Zielone rozpuszczalniki ciecze jonowe

BIOETANOL Z BIOMASY KONOPNEJ JAKO POLSKI DODATEK DO PALIW PŁYNNYCH

Spis treści. Wykaz ważniejszych skrótów i symboli... XIII VII

Spis treści. Wykaz ważniejszych skrótów i symboli

BIOPALIWA DRUGIEJ GENERACJI

Konwersja biomasy do paliw płynnych. Andrzej Myczko. Instytut Technologiczno Przyrodniczy

Wykład 2. Zielona chemia

POLITECHNIKA POZNAŃSKA,

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

Planowanie Projektów Odnawialnych Źródeł Energii Biomasa (odpady fermentowalne)

Biogaz i biomasa -energetyczna przyszłość Mazowsza

Biopaliwa w transporcie

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W NOWYM SĄCZU SYLABUS PRZEDMIOTU. Obowiązuje od roku akademickiego: 2009/2010

Katalityczne uwodornienie glicerolu

Projekty realizowane w ramach Programu Operacyjnego Rozwój j Polski Wschodniej

Planowanie Projektów Odnawialnych Źródeł Energii Oleje resztkowe

ESTRY METYLOWE POCHODZENIA ZWIERZĘCEGO JAKO PALIWO ROLNICZE. mgr inż. Renata Golimowska ITP Oddział Poznań

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI 1) z dnia 22 stycznia 2009 r. w sprawie wymagań jakościowych dla biopaliw ciekłych 2)

Rolniczy potencjał surowcowy produkcji biopaliw zaawansowanych w Polsce

Ciecze jonowe, czyli zielone związki

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY. INSTYTUT BADAWCZO-WDROŻENIOWY MASZYN Sp. z o.o.

BioMotion. Wprowadzenie do dyskusji

Wykaz ważniejszych oznaczeń, skrótów, jednostek 13 Przedmowa 17 Wstęp Charakterystyka biopaliw 21

Biogazownie w Polsce i UE technologie, opłacalność, realizacje. Anna Kamińska-Bisior

ENZYMY W CHEMII. Michał Rachwalski. Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej

WZÓR RAPORTU DLA RADY MINISTRÓW

Wydział Mechaniczno-Energetyczny

Geoinformacja zasobów biomasy na cele energetyczne

Wykorzystanie biogazu jako paliwa transportowego

Gospodarka odpadami. Wykład Semestr 1 Dr hab. inż. Janusz Sokołowski Dr inż. Zenobia Rżanek-Boroch

Co możemy zmienić: rola biorafinerii w rozwoju gospodarki cyrkulacyjnej

Każdego roku na całym świecie obserwuje się nieustanny wzrost liczby odpadów tworzyw sztucznych pochodzących z różnych gałęzi gospodarki i przemysłu.

Technologia Chemiczna II st. od roku akad. 2015/2016

Wykorzystanie biowęgla w procesie fermentacji metanowej

Biogazownie w Polsce alternatywa czy konieczność

Biogazownie w energetyce

WZÓR RAPORTU DLA KOMISJI EUROPEJSKIEJ. 1. Informacje dotyczące instytucji sporządzającej raport.

OTRZYMYWANIE BIODIESLA W PROCESIE TRANSESTRYFIKACJI OLEJU ROŚLINNEGO

OCENA ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ ORAZ POTENCJAŁU JEGO ZASPOKOJENIA ZE SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII W LATACH

Analiza procesu transestryfikacji olejów pod kątem emisji gazów cieplarnianych dla różnych wariantów pozyskania energii dla instalacji

ZWIĄZKI WĘGLA Z WODOREM 1) Uzupełnij i uzgodnij równania reakcji spalania całkowitego alkanów, alkenów i alkinów.

REDUXCO. Katalizator spalania. Leszek Borkowski DAGAS sp z.o.o. D/LB/6/13 GreenEvo

Oferta badawcza. XVI Forum Klastra Bioenergia dla Regionu 20 maja 2015r. dr inż. Anna Zamojska-Jaroszewicz

PL B1. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL BUP 26/11. JULIUSZ PERNAK, Poznań, PL BEATA CZARNECKA, Poznań, PL ANNA PERNAK, Poznań, PL

Ekonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce

Wprowadzenie. 1. Biopaliwa

OCENA ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ ORAZ POTENCJAŁU JEGO ZASPOKOJENIA ZE SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII W LATACH

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

KRYTERIA WYBORU PROJEKTÓW. Działanie 5.1 Energetyka oparta na odnawialnych źródłach energii

Projektowanie Procesów Biotechnologicznych

Odnawialne źródła energii

Stan energetyki odnawialnej w Polsce. Polityka Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi w zakresie OZE

Marlena Owczuk Biodiesel, a ochrona środowiska. Studia Ecologiae et Bioethicae 4,

Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych.

CHEMIA klasa 3 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery.

Warszawa, dnia 29 grudnia 2017 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ENERGII 1) z dnia 20 grudnia 2017 r.

Wymagania na poszczególne oceny z chemii w klasie III VII. Węgiel i jego związki z wodorem

Pozyskiwanie biomasy z odpadów komunalnych

Produkcja biomasy a GMO

Urządzenie do rozkładu termicznego odpadów organicznych WGW-8 EU

Gospodarcze wykorzystanie dwutlenku węgla

KRYTERIA WYBORU PROJEKTÓW. Działanie 5.1 Energetyka oparta na odnawialnych źródłach energii

I. Węgiel i jego związki z wodorem

Polityka energetyczna w UE a problemy klimatyczne Doświadczenia Polski

Bałtyckie Forum Biogazu

Magdalena Borzęcka-Walker. Wykorzystanie produktów opartych na biomasie do rozwoju produkcji biopaliw

Procesy wytwarzania, oczyszczania i wzbogacania biogazu

Stosowanie wieloźródłowych systemów bioenergetycznych w celu osiągnięcia efektu synergicznego

Wyzwania dla producentów biokomponentów i biochemikaliów strategia ORLEN Południe S.A.

Hybrydowy reaktor fermentacyjny ogrzewany promieniowaniem mikrofalowym

Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

FESTIWAL NAUKI PYTANIA Z CHEMII ORGANICZNEJ

Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania poszczególnych śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych CHEMIA klasa III Oceny śródroczne:

Proces Innowacji. Emilia den Boer Ryszard Szpadt Politechnika Wrocławska. Urząd Marszałkowski Dolnego Śląska. Wrocław, 23 listopad 2011

Nowa jakość w przetwarzaniu odpadów komunalnych

Eter Dimetylowy ze Źródeł Odnawialnych

Ocena parametryczna biopaliw płynnych

Spis treści. asf;mfzjf. (Jan Fiedurek)

WYMAGANIA EDUKACYJNE w klasie III

Drewno jako surowiec energetyczny w badaniach Instytutu Technologii Drewna w Poznaniu

Możliwości rozwoju nowych technologii produkcji biopaliw. Perspektywa realizacji NCR na rok Jarosław Cendrowski Grupa LOTOS

MODEL ENERGETYCZNY GMINY. Ryszard Mocha

Plan wynikowy z chemii do klasy III gimnazjum w roku szkolnym 2017/2018. Liczba godzin tygodniowo: 1.

PROGRAM WDROŻENIA PALIW ALETERNATYWNYCH w MZK SŁUPSKS

WYMAGANIA EDUKACYJNE z chemii dla klasy trzeciej

Wykorzystanie energii z odnawialnych źródeł na Dolnym Śląsku, odzysk energii z odpadów w projekcie ustawy o odnawialnych źródłach energii

Kalkulacje emisyjności dla biokomponentów, możliwości potencjalnego obniżenia ich wartości

WYZWANIA EKOLOGICZNE XXI WIEKU

TECHNICZNE ASPEKTY WYTWARZANIA BIOPALIW ROLNICZYCH Z UWZGLĘDNIENIEM ZAGOSPODAROWANIA TŁUSZCZÓW ODPADOWYCH

Rola CHEMII w zapewnieniu bezpieczeństwa żywnościowego na świecie VI KONFERENCJA NAUKA BIZNES ROLNICTWO

Emisja CO2 z upraw biopaliw

Otrzymywanie wodoru M

Flota samochodów napędzanych biopaliwami Przegląd najnowszych możliwości

CRH. Poleko Poznań

Trociny, wióry, ścinki, drewno, płyta wiórowa i fornir zawierające substancje niebezpieczne Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków

Projekt centrum paliwowoenergetyczno-chemicznego (CPECH) A.Vogt, S.Jabłoński, H.Kołodziej, J.Fałat, S.Strzelecki, M.Łukaszewicz

CENTRUM ENERGETYCZNO PALIWOWE W GMINIE. Ryszard Mocha

Ograniczanie emisji gazów cieplarnianych z sektora transportu. dr inŝ. Olaf Kopczyński Z-ca Dyrektora Departament Ochrony Powietrza

Studia I stopnia Profil ogólnoakademicki

Transkrypt:

Wykład 3 Zielona chemia (część 2)

Glicerol jako zielony rozpuszczalnik Nietoksyczny, tani, łatwo dostępny, odnawialny, wysoka temp. wrzenia (nie jest klasyfikowany jako LZO/VOC), polarny, może być stosowany w syntezach z użyciem mikrofal Duża ilość generowana jest w produkcji biopaliw

Glicerol jako zielony substrat Badania nad nowymi zastosowaniami gliceryny Otrzymywanie akroleiny ( do produkcji kwasu akrylowego) trwają prace nad przeprowadzaniem tej reakcji w warunkach nadkrytycznych M. Cichy, Nowe kierunki wykorzystania glicerolu w przemyśle chemicznym

Glicerol jako zielony substrat w reakcjach utleniania Z użyciem selektywnych katalizatorów M. Cichy, Nowe kierunki wykorzystania glicerolu w przemyśle chemicznym

Ciecze jonowe zielone rozpuszczalniki Związki organiczne zbudowane z kationu i anionu o temp. topn. < 100 0 C. Są niepalne, mają bardzo niską prężność par (nielotne), stabilne termicznie i elektrochemicznie, zdolność rozpuszczania wielu substancji organicznych i nieorganicznych. Mogą być hydrofobowe i hydrofilowe, zachowują aktywność biologiczną rozpuszczonych enzymów, ekstrahują związki siarki z oleju napędowego, zwilżają powierzchnię metali i polimerów, wykazują działanie katalityczne, rozpuszczają kompleksy metali przejściowych i zachowują ich aktywność katalityczną Pierwsza otrzymana w 1914 przez Waldena: C 2 H 5 NH 2 + st. HNO 3 [C 2 H 5 NH 3 ] + [NO 3 ]

Wybrane kationy w cieczach jonowych Wybrane aniony w cieczach jonowych

Ciecze jonowe w porównaniu z popularnymi rozpuszczalnikami Zastosowanie cieczy jonowych pozwala: zmniejszyć ilość generowanych odpadów stosować ten sam rozpuszczalnik wielokrotnie, prowadzić reakcje w niskiej temp., uzyskiwać wysokie wydajności i selektywność reakcji Prowadzenie katalizy w układzie homogenicznym. Spełniają wymagania trzech zasad zielonej chemii 5,6, 9: 5. Bezpieczniejsze rozpuszczalniki i materiały pomocnicze, 6. Wydajność energetyczna, 9. Kataliza

Ciecze jonowe Czy są całkowicie zielone? Kation imidazoliowy działa podobnie jak toluen i dichlorometan) Chemistry in Britain 39(3) 2003. Spalanie cieczy jonowych generuje toksyczne gazy (F 2 czy HF). Problem z otrzymaniem chemicznie czystej cieczy jonowej. Jak utylizować zużyte ciecze jonowe? Jaka jest toksyczność cieczy jonowych? J. Pernak, Politechnika Poznańska, Ciecze jonowe, Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej

Biokataliza Prowadzona w łagodnych warunkach, w środowisku wodnym z biokompatybilnymi reagentami, wysoce selektywna, bez konieczności zabezpieczania grup funkcyjnych, stereoselektywność. Technologia wytwarzania enzymów na skalę przemysłową rozwinęła się w ostatnich latach.

Przykład biokatalizy w otrzymywaniu antybiotyków Kwas 6-aminopenicylinowy For chemical procedure 0.6 kg Me 3 SiCl, 1.2 kg PCl 5, 1.6 kg PhNMe 2, 0.2 kg NH 3, 8.41 kg of n- BuOH and 8.41 kg of CH 2 Cl 2 were required to produce 1 kg of 6-APA in contrast for enzymatic cleavage only 0.9 kg per kg of 6-APA is required.

Biokataliza w syntezie monomerów Synteza akryloamidu Metoda klasyczna

Biokataliza w syntezie monomerów Biotechnologiczny proces Mitsubishi Rayona Komórki Rhodococcus rhodocrous, zawierające hydratazę nitrylową pozwalają otrzymać akryloamid o czystości >99.9% z 99% -ową konwersją. Proces jest zielony produkt nie

Modyfikacja związków chemicznych- otrzymywanie bardziej zielonych E. M. Siedlecka, Chemia stosowana, Uniwersytet Gdański

Pozyskiwanie energii z surowców odnawialnych Biogaz (fermentacja metanowa) 63% CH 4, 35% CO 2, 2% innych gazów (N 2, H 2, H 2 S) Bioetanol i biometanol (fermentacja alkoholowa) Biodiesel (transestryfikacja oleju pozyskiwanego z roślin) Biopaliwa stałe - biomasa

Otrzymywanie biopaliw ciekłych Produkcja biodiesla (FAME - fatty acid methyl ester) Europejska produkcja biodiesla w 2005 roku przekroczyła 3 189 tys. ton i w porównaniu z rokiem poprzednim wzrosła o 65%. Produkcja bioetanolu Hydroliza cukrów wyższych do glukozy Fermentacja glukozy do etanolu i dwutlenku węgla Rektyfikacja i odwadnianie w celu uzyskania etanolu absolutnego Bionett, Biopaliwa dane podstawowe, 2012

H. Marczak, Inżynieria ekologiczna, ZNACZENIE BIOETANOLU W WYPEŁNIANIU OBOWIĄZKU STOSOWANIA PALIW ODNAWIALNYCH W TRANSPORCIE28, 2012

Porównanie benzyny i bioetanolu LO etanolu 108, LO benzyny 95-98 Wartość opałowa Q etanol =26.7 kj/g, wartość opałowa benzyny Q=43.0 kj/g Etanol miesza się z wodą Bioetanol może powodować korozję elementów elastomerowych, a praca silnika w niskich temperaturach jest utrudniona. Szacunkowe koszt produkcji bioetanolu 0,60 /litr (bez podatku) Porównanie oleju napędowego i biodiesla LC > 55, oleju napędowego >51 Wartość opałowa 37 kj/g, oleju napędowego 42 kj/g Lepkość > lepkość oleju napędowego Temp. zapłonu < Temp. zapłonu oleju napędowego Biodiesel mniej odporny na utlenianie Stanowi rozpuszczalnik elementów gumowych Większość gwarancji producentów samochodów dopuszcza stosowanie jedynie 5% mieszanek biopaliwa z olejem napedowym

Zalety i wady biopaliw Zalety: Odnawialność i biodegradowalność, Uboczny produkt wytwarzania może być wykorzystany jako pasza dla zwierząt Rozwój rynku produktów rolnych Redukcja emisji gazów cieplarnianych (głównie dwutlenku węgla (CO 2 ) i metanu (CH 4 ), kwestionowana Wady: korzystanie z gruntów rolnych prowadzi do wzrostu cen podstawowych artykułów żywnościowych, produkcja biomasy przeznaczonej do produkcji biopaliw powoduje konkurencję o źródła i dostawy wody, uprawa roślin na cele bioenergetyczne zmniejsza bioróżnorodność biologiczną