Bardziej ekologiczny, tańszy i konkurencyjny biodiesel dzięki innowacyjnemu procesowi
W Planie w zakresie celów klimatycznych na 2030 rok zaproponowano zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o co najmniej 55 % do 2030 roku. W znacznym stopniu przyczyni się to do realizacji ambitnego celu Europy, jakim jest osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 roku. Wzrost biomasy odbywa się poprzez pochłanianie CO2 z atmosfery. Można ją przetworzyć na biopaliwa, które obniżają emisję gazów cieplarnianych. Udział biodiesela w całkowitej produkcji paliw ekologicznych w UE stanowi obecnie około 80 %.
Zrównoważona alternatywa dla paliw kopalnych
Obecnie biomasę rzadko wykorzystuje się do produkcji biodiesla, ponieważ procedura ta jest skomplikowana i kosztowna. Aby produkcja biopaliw miała zrównoważony charakter, powinna opierać się na wykorzystaniu biomasy wtórnej i strumieni odpadów. W związku z tym potrzebne jest rozwiązanie pozwalające na efektywną produkcję metanolu, która jest wymaganym etapem pośrednim w produkcji ekologicznego biodiesla. Zaawansowane technologie mogą uczynić wykorzystanie biomasy w produkcji biodiesla bardziej konkurencyjnym rozwiązaniem. W ramach finansowanego ze środków UE projektu CONVERGE dokonano walidacji najnowocześniejszego procesu produkcji ekologicznego metanolu. „Jest on wydajniejszy i tańszy niż obecnie stosowana technologia, zapewniając mu przewagę konkurencyjną nad paliwami kopalnymi”, wyjaśnia koordynator projektu Giampaolo Manzolini, profesor na Wydziale Energii Politechniki Mediolańskiej. Liczba operacji potrzebnych do przeprowadzenia tej konwersji jest także mniejsza.
Efektywna konwersja biomasy odpadowej na zielony metanol
Proces ten wykorzystuje przełomowe technologie, które opracował i testował przez setki godzin zespół projektu CONVERGE. Badacze projektu opracowali cztery innowacyjne komponenty do konwersji biomasy wtórnej na biodiesel. Komponenty te można połączyć lub wykorzystać oddzielnie. Najpierw nowy rodzaj katalizatora przekształca węglowodory zwane zbiorczo substancjami smolistymi w wysokowartościowe składniki aromatyczne, takie jak benzen, toluen i ksylen. Po oddzieleniu te cenne produkty są dostępne do wykorzystania przez przemysł chemiczny. Reforming wspomagany sorpcją łączy odzysk metanu z separacją CO2 w ramach jednej technologii. Usprawnia on przemianę metanu i tlenku węgla w wodór i CO2. Dwutlenek węgla jest oddzielany od wodoru. Zatrzymywany jest tylko CO2 niezbędny do przeprowadzenia reakcji metanolu. Dwutlenek węgla można zmagazynować lub wykorzystać w dodatkowych procesach w sektorze wychwytywania, utylizacji i składowania. Elektrochemiczna sprężarka wodoru tłoczy i oczyszcza ten gaz w obrębie jednego urządzenia. Dzięki temu zmniejsza się ilość etapów wymaganych do produkcji czystego wodoru oraz zużycie energii towarzyszące tradycyjnym procesom. Wreszcie, reaktor membranowy usprawnia produkcję metanolu poprzez usunięcie produktu z reakcji i dążenie do jednoetapowej konwersji reagentów. Zmniejsza to wymagania dotyczące recyrkulacji i zarządzania gazami odlotowymi.
Najbardziej obiecujące łańcuchy dostaw biomasy
Partnerzy projektu opracowali metodologię do identyfikacji łańcuchów dostaw biomasy dla czterech rozwiązań technologicznych. Scenariusze przypadków zastosowano do regionów Europy Środkowej, Morza Śródziemnego, Morza Północnego i Skandynawii. Zidentyfikowano pięć scenariuszy łańcucha dostaw i powiązanych z nimi przypadków biznesowych w 69 rejonach o największym potencjale. Ponadto zespół projektowy ocenił wpływ całego procesu na środowisko w tych regionach. „Poprzez wdrożenie rozwiązań procesowych i technologicznych projektu CONVERGE w różnych procedurach podmioty z branży będą mogły uczynić swoje systemy bardziej wydajnymi i mniej skomplikowanymi”, podsumowuje Manzolini. „Niższy koszt biopaliw, zwiększona wydajność produkcji energii odnawialnej oraz pozytywny wpływ biopaliw na środowisko naturalne wpłyną na klienta końcowego i całe społeczeństwo”.
Słowa kluczowe
CONVERGE, biomasa, biodiesel, CO2, biopaliwo, metanol, wodór, łańcuch dostaw biomasy, paliwo kopalne
