Производство на керозин од отпад - портал за заштита на климата
Gубрето и отпадот се наоѓаат во големи количини ширум светот, било да е тоа во форма на секојдневен отпад од домаќинството или како остатоци или нуспроизводи што се појавуваат во производството на стоки и немаат понатамошна употреба. Повеќето отпадоци содржат фосилни јаглеводороди, како што е пластичен отпад. Ако ова се користи како основа за производство на керозин, за разлика од растенијата кои согоруваат СО2 неутрално, тука се поставува повеќекратна употреба на фосилни јаглеводороди.
Соодветно на тоа, постојат обиди да се генерира нова енергија од материјали како што се отпад од домаќинствата и издувни гасови. Со алтернативни горива од комунален отпад, на пример, може да се заштеди до 80 проценти јаглерод диоксид, како што покажува компанијата Фулкрум во САД. Во Германија и САД, индустријата и истражувањето одат и по друг пат: Тие произведуваат алтернативни горива од издувните гасови на челичарницата - со помош на бактерии. Исто така, се создава отпад во земјоделството, кој може да се користи како биомаса за производство на алтернативни горива за авијација.
Отпадот од домаќинствата како извор на енергија
Отстранувањето на отпадот од домаќинствата е еден од најголемите предизвици со кои се соочува нашето општество - исто како снабдувањето со енергија. Фулкрум е пионер во претворањето на отпадот во гориво, наменет за напојување на авиони и веќе се користи во САД.
Несортираниот отпад од домаќинството е добар за претворање во гориво, бидејќи воглавно се состои од органски соединенија - исто како керозин. За разлика од растенијата, тој не мора прво да расте, но е достапен во големи количини и не се натпреварува со производството на храна. Американската компанија користи термохемиски процес за претворање на отпадот од домаќинствата во авијациско гориво. Сè започнува со претворање на отпадот од домаќинствата во мешавина на гас што се состои од јаглерод моноксид, јаглерод диоксид и водород со загревање во отсуство на воздух. Овој синтетички гас потоа се претвора во производи претходници за керозин со користење на процесот Фишер-Тропш. Со добиено алтернативно авијациско гориво, може да се заштеди повеќе од 80 проценти јаглерод диоксид во споредба со производ направен од сурова нафта.
Во јуни 2015 година, Јунајтед ерлајнс објави удел од 30 милиони долари во Фулкрум. Во САД треба да се изградат до пет рафинерии за биогорива, кои ќе произведуваат до 680 милиони литри алтернативно гориво годишно. Јунајтед ќе има можност да набави најмалку 340 милиони литри гориво годишно во следните 10 години по цени што се конкурентни на конвенционалниот керозин. Првата пратка гориво од Фулкрум се очекува во 2018 година. Од 2019 година, Фулкрум планира да започне со големо производство. Соодветната фабрика, фабриката Сиера биогорива во Невада, во моментов се гради.
Јунајтед ерлајнс редовно се снабдува со одржливо воздухопловно гориво од AltAir горивата на аеродромот во Лос Анџелес од 2016 година. Јунајтед ерлајнс ќе купи повеќе од 57 милиони литри од него во период од три години. Таа сума е доволна за 12.500 летови од Лос Анџелес до Сан Франциско. Керозин се разгорува со мешавина од 30 проценти алтернативно авионско гориво. Ова гориво ги намалува емисиите на јаглерод диоксид за 60 проценти во текот на целиот животен циклус и е исто така достапно по конкурентна цена. Основата за одржливо гориво во авијацијата е биомаса од природни масла, кои не се јадат и се направени од земјоделски отпад.
Конверзија на отпад од домаќинства во гориво
Индустриски издувни гасови како погон
На челичарниците им треба многу енергија за да произведат и испуштаат многу големи количини на јаглерод диоксид. Истражувањата се занимаваат со производство на алтернативни горива од овие издувни гасови.
Различни партнери, вклучувајќи го и Фраунхофер институтот за молекуларна биологија и применета екологија IME во Ахен, за еколошка, безбедносна и енергетска технологија UMSICHT во Оберхаузен и за хемиска технологија ИКТ во Pfinztal, користат бактерии за да ги претворат издувните гасови во гориво. Овие генетски модифицирани микроорганизми ги претвораат издувните гасови во алкохол и ацетон во процес на ферментација. Керозин подоцна може да се добие од овие два средни производи. Ова во моментов работи како патентиран процес од лабораториска скала. Истражувачите претпоставуваат дека само јаглерод диоксидот од челичарницата во Дуизбург би бил доволен да ја покрие потрошувачката на керозин на една голема авиокомпанија. Во моментот тие работат на испитување на процесите поблиску за да можат да произведат во поголем обем во следниот чекор. Целта е исто така, добиените алтернативни горива да бидат заверени за употреба во пракса. Но, ќе биде потребно време до тогаш.
Овој метод се користи и во САД: Компанијата ЛанзаТек користи бактерии за производство на алтернативни горива за авијација од издувните гасови од челичарницата. Компанијата претпоставува дека оваа технологија може да се користи во 65 проценти од целата челичарница ширум светот. Етанолот произведен од LanzaTech може да ги намали емисиите на стакленички гасови до 70 проценти од изворот до резервоарот. На глобално ниво, емисиите на СО2 може да се намалат до 150 милиони тони ако издувните гасови од производството на челик се користат повторно за производство на етанол.
Алтернативни горива од издувните гасови од челичарницата
Алтернативен керозин од земјоделски остатоци
Отпад се создава и во земјоделството. Овие вклучуваат, на пример, остатоци од култури, како што се зелка или клубени. Ова е биомаса, која исто така може да се користи како суровина за производство на алтернативни горива за авијација. Во 2011 година, Галфстрим беше првата авиокомпанија што леташе со мешавина од 50 проценти фосилни и 50 проценти алтернативно гориво од Ханивел од САД преку Атлантикот кон Европа. Во 2015 година, Галфстрим потпиша тригодишен договор со снабдувачот со енергија Светски горивни услуги за снабдување на повеќе од милион литри алтернативно воздухопловно гориво произведено од земјоделски отпад, намалувајќи ги емисиите на СО2 врз основа на емисиите на животниот циклус за 50 проценти може да намали. Односот на мешање е 30 проценти алтернативно гориво и 70 проценти конвенционален керозин. Керозинот исто така е во согласност со стандардот RSB.
Достапност на отпад и остатоци
Многу отпад и остатоци се погодни за производство на алтернативни горива. Ова вклучува, на пример, остатоци од биомаса како што се остатоци од дрво и шуми, нуспроизводи од земјоделството, но исто така и комунален отпад и индустриски остатоци. Но, важно прашање за производство на алтернативни горива од овие ресурси е колку е висока достапноста, бидејќи во Германија многу од овие супстанции веќе се користат на други начини.
Во Германија постои вкупен потенцијален теоретски остаток на биомаса од 151,1 милиони т ТС (сува материја). Овој потенцијал е поделен на следниов начин:
- 43 проценти се остатоци од дрво и шуми
- 43 проценти се остатоци од дрво и шуми
- Нуспроизводите од земјоделството сочинуваат 30 проценти
- 12 проценти се состојат од комунален отпад
- 9 проценти од индустриски остатоци и
- 6 проценти се остатоци од други области.
Сепак, постојат одредени ограничувања во управувањето со отпад и остатоци, така што од потенцијалниот теоретски остаток на биомаса, не може да се користат приближно 43,1 милиони тони сува материја (ДМ) - т.е. околу 29 проценти. Техничкиот, т.е. реално достапен, потенцијал е околу 98 милиони тони сува материја, од кои околу 70 проценти се веќе во материјална или енергетска употреба. Ова остава околу 30 милиони т ТС кои се неискористени или за кои не е позната употреба. Овој удел се распределува скоро подеднакво на преостанатото шумско дрво, измет од животни и слама од житни култури. Скоро нема потенцијал за комунален отпад и индустриски остатоци во Германија, бидејќи строгите обврски за отстранување и рециклирање во оваа земја не оставаат речиси никакви преостанати количини. Отпадните и преостанатите материјали во Германија имаат ограничен потенцијал за производство на алтернативни горива за авијација, бидејќи тие веќе се рециклираат во голема мера и се користат во други области.
Важен аспект што се додава на достапноста на отпад и остатоци во Германија е тоа што за повеќето видови суровини кои се погодни за алтернативни горива за авијација, веќе постојат воспоставени мрежи за производство и обезбедување на суровини во земјоделството, шумарството и управувањето со отпадот, достапно. Прво ќе треба да се прилагодат на новите структури на клиенти или самите да станат оператори на системите.
Значи, може да се идентификуваат три фактори што ја ограничуваат употребата на отпад и остатоци, барем во Германија:
- Отпадот и преостанатите материјали генерално се достапни само во ограничена мерка, бидејќи тие не се специфична производна цел во процесот, но се случајни.
- Отпадот и преостанатите материјали генерално се достапни само во ограничена мерка, бидејќи тие не се специфична производна цел во процесот, но се случајни.
- Многу од достапните остатоци веќе се користат, така што мора да се наб beудуваат механизмите за поместување и конкуренција.
- Остатоците што се појавуваат во шумарството и земјоделството и сè уште не се користат економски мора да се гледаат од еколошка гледна точка: рамнотежата на хумусот, но и биолошката разновидност и хранливиот циклус во шумата не смеат да бидат ограничени.