Innowacyjne technologie umożliwiają produkcję niskoemisyjnych biopaliw o wyjątkowych właściwościach.
Paliwa zastępcze stanowią klucz do rozwoju sektora technologii bioenergetycznych. Substancje pozyskiwane z biomasy mogą być mieszane z paliwami kopalnymi, a nawet całkowicie je zastąpić bez konieczności wprowadzania zmian oraz modyfikacji do istniejących rozwiązań. W ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu REDIFUEL powstało biopaliwo zastępcze o tej samej nazwie. Badania w ramach projektu rozpoczęły się od analizy różnych rodzajów biomasy pod kątem ich potencjału do wykorzystania do produkcji nowego paliwa. W efekcie tych prac zespół projektu REDIFUEL postawił na odpady drewniane, które zostały uznane za najbardziej obiecujący surowiec na potrzeby badań. Odnawialne paliwo REDIFUEL zostało opracowane z myślą o realizacji unijnego celu zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych do 2050 roku. Jak twierdzi koordynator projektu Thorsten Schnorbus: „Jedną z ambicji zespołu projektu REDIFUEL było opracowanie nowatorskich technologii, rozwiązań i procesów w celu osiągnięcia wysokiej sprawności przetwarzania na potrzeby produkcji paliw ze źródeł odnawialnych, które będą mogły być wykorzystane w istniejących pojazdach”. Sektor transportu drogowego jest odpowiedzialny za większość emisji gazów cieplarnianych. Choć popularyzacja pojazdów elektrycznych przyczynia się do ograniczenia problemu, transport towarowy jeszcze długo będzie opierał się na paliwach płynnych. Rozwój biopaliw pozwalających na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych jest nie tylko krokiem w kierunku bardziej ekologicznego sektora transportu, ale także koniecznym rozwiązaniem.
Kaskada innowacyjnych procesów
Proces przetwarzania surowca na niskoemisyjne paliwo wysokiej jakości wymaga zastosowania procesu obejmującego wiele etapów. Na pierwszym z nich surowiec musi zostać zgazowany, uzyskane gazy muszą zostać oczyszczone z zanieczyszczeń, a następnie poddane procesowi syntezy Fischera-Tropscha. Paliwo REDIFUEL jest produkowane dzięki wykorzystaniu innowacyjnego procesu katalitycznego opracowanego przez hiszpańską Narodową Radę Badań Naukowych (CSIC). Zwykle synteza Fischera-Tropscha wymaga zastosowania rozległych instalacji i ogromnych ilości biomasy, jednak dzięki kompaktowej konstrukcji reaktora opracowanej przez jednego z partnerów projektu, niemiecką spółkę INERATEC zajmującą się ekologicznymi paliwami, pozwala na uzyskanie wysokiej wydajności i precyzyjnego sterowania procesem. Drugi kluczowy etap produkcji paliwa REDIFUEL polega na przekształceniu olefin – cząsteczek węglowodorowych zwiększających emisję gazów cieplarnianych – w bioalkohole dzięki zastosowaniu procesów hydroformylowania oraz uwodornienia. Sukces projektu REDIFUEL na tym polu przyczynił się do uzyskania wysokiego stężenia bioalkoholi, co jest kluczowym czynnikiem w spełnianiu wymogów normy EN590 dotyczącej paliw.
Nowy zwycięzca na drogach
Dzięki zastosowaniu innowacyjnych technologii paliwo REDIFUEL spełnia wiele kryteriów określonych na starcie projektu – jest niskoemisyjnym paliwem o doskonałych osiągach, które może zastąpić nawet 100 % ropopochodnego oleju napędowego na rynku. Dzięki spełnieniu wymagań normy EN590 paliwo REDIFUEL może być wykorzystywane w pojazdach napędzanych przez silniki wysokoprężne oraz w infrastrukturach dystrybucji paliw bez konieczności modyfikacji sprzętu bądź oprogramowania. Ze względu na fakt, że nowatorskie paliwo może być produkowane ze zróżnicowanych surowców, w tym między innymi z ekologicznego wodoru oraz dwutlenku węgla wychwytywanego z powietrza, może stanowić zrównoważone rozwiązanie na nadchodzące dekady. Innowacyjne technologie, które umożliwiły opracowanie paliwa REDIFUEL, mogą być również wykorzystane w rozwiązaniach power-to-X, które umożliwiają przetwarzanie energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych na biopaliwa. Dotychczas produkcja paliwa REDIFUEL nie osiąga założonego przez badaczy celu konkurencyjności kosztowej z tradycyjnymi paliwami. W procesie katalitycznym uzyskano co prawda pożądany wysoki udział olefin bogatych w węgiel, jednak wydajność procesu była zbyt niska, co uniemożliwiło osiągnięcie docelowego poziomu produkcji w fazie pilotażowej projektu. Konieczne jest przeprowadzenie dalszych badań, aby zapewnić konkurencyjność cenową paliwa REDIFUEL do 2030 roku, czyli do daty docelowej określonej przez zespół projektu. Niezależnie od wszelkich wyzwań, badacze skupieni wokół projektu REDIFUEL wykazali się imponującą innowacyjnością oraz nowatorskim podejściem do rozwiązywania problemów, co bez wątpienia zaowocuje przełomem w najbliższej przyszłości. Według Schnorbusa: „Przeprowadzone przez nasz zespół analizy cyklu życia od biomasy do baku pojazdu uwzględniają aspekty społeczne i środowiskowe, wykazując bardzo znaczące ograniczenie emisji dwutlenku węgla w porównaniu z paliwami kopalnymi, przewyższając nawet konwencjonalny biodiesel”. Niskoemisyjne i wydajne biopaliwo jest właśnie tym, czego potrzeba sektorowi transportu ciężkiego w Europie – REDIFUEL stanowi idealne rozwiązanie.
Słowa kluczowe
REDIFUEL, biopaliwo, niskoemisyjne biopaliwo, wydajność, emisje gazów cieplarnianych, paliwo zastępcze, synteza Fischera-Tropscha, olej napędowy, olefiny, hydroformylowanie, power-to-X, PtX
