Przedstawiono regulacje prawne dotyczące obrotu biopaliwami w Polsce oraz na terenie Unii Europejskiej. Scharakteryzowano kilka metod transestryfikacji pod kątem czasu trwania, warunków prowadzenia procesu i czystości otrzymanych produktów. Na podstawie dostępnych danych literaturowych na temat zużycia materiałów i energii w tych procesach przeprowadzono obliczenia w celu określenia poziomu emisji gazów cieplarnianych powstających na etapie wytwarzania estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAME). Przeprowadzone obliczenia pokazały znaczną różnicę w poziomie emisji ditlenku węgla w zależności od zastosowanej technologii. Emissions of CO2 from alk. and supercrit. transesterification of palm oil with MeOH to biodiesel were compared by using literature data (C. Kiwjaroun at all., 2009). The emission from supercrit. process was much higher than that from the alk. one. Polscy producenci paliw, zgodnie z Rozporządzeniem Rady Ministrów z dn. 15 czerwca 2007 r. w sprawie Narodowych Celów Wskaźnikowych (NCW) na lata 2008-20131), są zobowiązani do stosowania biopaliw w ilościach przewidzianych przez to Rozporządzenie. W 2010 r. minimalny udział biokomponentów w paliwach transportowych liczony wg wartości opałowej ustalono na 5,75%. Zaplanowany jest jego coroczny wzrost do 2013 r., w któ- Instytut Nafty i Gazu, Kraków Kamil Berdechowski* Oszacowanie i porównanie wielkości emisji ditlenku węgla podczas procesów transestryfikacji w instalacjach o odmiennych technologiach Estimation and comparison of carbon dioxide emission during the different transesterification processes Instytut Nafty i Gazu, ul Lubicz 25a, 31-503 Kraków, tel.: (12) 617-76-90, fax: (12) 430-38-85, e-mail: berdechowski@inig.pl Mgr Kamil BERDECHOWSKI w roku 2007 ukończył studia na Wydziale Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Jest pracownikiem Zakładu Paliw i Procesów Katalitycznych Instytutu Nafty i Gazu w Krakowie. Specjalność - paliwa i biopaliwa silnikowe. [...]

  Total CO2 emission was calcd. for hydrorefining of raw S-contg. gas oil after addn. of spent vegetable oil (8,24 and 12,20 % by mass). The CO2 emissions connected with prodn. of the gas oil, H2 hydrorefining and decarboxylation were taken into consideration. The addn. of the spent oil resulted in an increase in the CO2 emission by 10,8% or 14,5%, resp. Wielkość emisji tzw. "gazów cieplarnianych" (GHG) w cyklu życia biopaliw jest ważnym kryterium zrównoważonego rozwoju. Dokonano oszacowania emisji tych gazów w procesie hydrokonwersji olejów roślinnych w mieszaninie ze średnimi destylatami ropy naftowej. Obliczenia przeprowadzono dla różnych składów surowca. Umożliwiło to zbadanie wpływu składu surowca na całkowitą emisję z instalacji. Węglowodorowe biokomponenty otrzymane w wyniku uwodornienia tłuszczów HVO (hydrotreated vegetable oil), mogą zgodnie z przepisami Unii Europejskiej1, 2) być zaliczone do realizacji Narodowego Celu Wskaźnikowego (NCW) i tym samym mogą zostać objęte ulgą podatkową. Ma to jednak zastosowanie wyłącznie do produktów składających się w 100% z HVO. Frakcje uzyskane przez współprzetwarzanie oleju roślinnego i frakcji naftowej w co-processingu, a więc takie które zawierają oprócz węglowodorów z przeróbki tłuszczów także węglowodory ropopochodne nie są zaliczane do NCW. Tym samym produkcja węglowodorowych biokomponentów przez co-pro-cessing jest z ekonomicznego punktu widzenia nieopłacalna. Obecnie w Polsce obowiązuje ustawa3) oraz rozporządzenie4), w których całkowicie pominięto biokomponenty węglowodorowe, również czyste HVO. Obecnie przygotowany projekt ustawy5) zawiera zapisy dotyczące HVO, nazwanego jako "olej roślinny poddany termicznej obróbce wodorem". Według założeń tego projektu czysty biokomponent HVO będzie można zaliczyć do NCW. W dalszym ciągu jednak nie znalazł się tam przepis pozwalający zakwalifikować HVO otrzymany przez co-processing do realizacji NCW. Główną przyczyną niezaliczania te[...]

  Rapeseed oil was zeoformed on a zeolite at 200-300°C and then hydrogenated with H2 on a sulfided NiMo catalyst at 340°C and 4,5 MPa. The zeoformed oil gave a higher yield of both low-volaitle and heavy alkanes. Prowadzono zeoforming oleju rzepakowego w szerokim zakresie temperatur. Otrzymane zeoformaty użyto jako surowce w procesie hydrokonwersji w celu otrzymania biokomponentów węglowodorowych drugiej generacji. Zaobserwowano, że temperatura wstępnego zeoformowania surowca olejowego ma wpływ na krzywe destylacji uzyskanych biokomponentów HVO (hydrogenated vegetable oil) oraz na inne przebadane parametry. Katalityczne procesy przerobu olejów i tłuszczów naturalnych na zeolitach w celu ich dekompozycji do frakcji paliwowych, lub do półproduktów służących w dalszych etapach do produkcji takich frakcji, są przedmiotem licznych badań1-9). Szczególne znaczenie ma tu zeolit ZSM-5. Jest on jednym z najpopularniejszych materiałów wykorzystywanych do otrzymywania węglowodorowych frakcji paliwowych z olejów roślinnych1-4). Zeolit ZSM-5 stosowano do przerobu oleju roślinnego do frakcji węglowodorowych o zakresie wrzenia benzyny. Opisano też badania3) dotyczące konwersji oleju roślinnego na zeolicie H-ZSM-5 w zakresie temp. 375-500°C pod ciśnieniem atmosferycznym i z prędkością podawania surowca względem katalizatora (LHSV) 1,8 i 3,6 h-1. Stwierdzono, że główne produkty tego procesu to ,,ciekła frakcja organiczna", lekkie węglowodory gazowe oraz woda. Prowadzono też konwersję oleju roślinnego za pomocą H-ZSM-5 w zakresie temp. 350-500°C, pod ciśnieniem atmosferycznym. Osiągnięto 85-proc. wydajność procesu, przy czym frakcja ciekła stanowiła 70% produktu i zawierała 40-50% związków aromatycznych. Efektem innych badań4) było uzyskanie frakcji ciekłych zawierających 60-70% związków aromatycznych oraz frakcji gazowej o dużej zawartości olefin. W pracy tej badano także co-processing oleju roślinnego z parą wodną na H-ZSM-5. Stosując olej r[...]

  W ciągu ostatnich dziesięcioleci biodiesel FAME (fatty acid methyl esters), pomimo pewnych różnic w budowie chemicznej oraz właściwościach, zastępuje klasyczny olej napędowy stosowany w silnikach z zapłonem samoczynnym. Produkowany jest on z surowców tłuszczowych poprzez transestryfikację w obecności katalizatora. Podobnie jak tłuszcze, także pochodzący z ich przetwarzania biodiesel ulega przemianom podczas magazynowania. Dzieje się tak za sprawą obecności nienasyconych wiązań w cząsteczkach tego biopaliwa. Choć podatność na utlenianie jest pożądana z punktu widzenia ochrony środowiska1), to z punktu widzenia przemysłu paliwowego jest jedną z poważnych wad technicznych biodiesla, gdyż utrudnia handel tym paliwem oraz może negatywnie wpływać na silniki pojazdów. Ogólnie, biodiesel i jego mieszanki z olejem napędowym wykazują w trakcie przechowywania słabą stabilność oksydacyjną w porównaniu z czystym olejem napędowym2). Powszechnie wiadomo, że proces utleniania FAME zachodzący w trakcie przechowywania zmienia jego właściwości fizyczno-chemiczne oraz eksploatacyjne. Ze względu na wpływ degradacji oksydacyjnej na niektóre parametry fizyczno-chemiczne uzasadnione są obawy dotyczące także jakości paliw zawierających domieszkę bioestrów. Procesy te ostatecznie powodują powstawanie nierozpuszczalnych złogów i pogorszenie takich właściwości paliwa, jak liczba kwasowa, liczba nadtlenkowa, lepkość kinematyczna, gęstość oraz liczba jodowa3). W wyniku procesu utleniania biodiesel tworzy produkty przyczyniające się do poważnych problemów z silnikiem, takich jak gromadzenie się nadmiernej ilości osadów, zwiększona korozja oraz utrudniony wtrysk paliwa4). Jednak oksydacyjna niestabilność biodiesla może być skutecznie spowalniana poprzez eliminowanie środowiska przyspieszającego utlenianie i/lub domieszkowanie paliwa różnymi przeciwutleniaczami. FAME obecne w mieszance z tradycyjnym olejem napędowym są odpowiedzialne za pogorszenie odporności [...]

  Prace nad określaniem emisji CO2, N2O i CH4 w cyklu życia paliw, biopaliw i biopłynów prowadzone są od wielu lat. Dotychczas realizowane prace obejmowały swoim zakresem wyznaczanie rzeczywistych emisji tych gazów dla wybranego etapu produkcji w rafineriach oraz obliczanie ich emisji dla wybranych procesów produkcji biopaliw, wytwarzanych z surowców rolniczych, takich jak np. rzepak lub soja. Efektem tych prac są liczne dokumentacje z badań oraz opublikowane artykuły, przedstawiające sposób obliczania emisji GHG dla paliw konwencjonalnych1), paliw alternatywnych2), procesów hydrokonwersji bioolejów3), procesu transestryfikacji4) oraz co-processingu5). Praca stanowi rozszerzenie tej tematyki o zagadnienia związane z wykorzystaniem alg jako źródła odnawialnej energii.Polityka Unii Europejskiej zmierza w kierunku zwiększania udziału biopaliw w ogólnej ilości paliw kopalnych wykorzystywanych na terenie Wspólnoty. Spowodowane jest to względami ekologicznymi, jak również politycznymi. Stosowanie biopaliw przyczynia się do ograniczenia emisji CO2, N2O i CH4, a także zmniejsza potrzebę importu paliw kopalnych, takich jak ropa naftowa. W 2015 r. wprowadzono w życie nową dyrektywę6) zmieniającą dyrektywę7) w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych. Dyrektywa6) definiuje ograniczenie emisji CO2, N2O i CH4 w odniesieniu do odpowiednika kopalnego: (i) dla instalacji które rozpoczęły działalność po dniu 5 października 2015 r. ograniczenie powinno wynosić co najmniej 60%, (ii) dla instalacji które działały w dniu 5 października 2015 r. lub przed tą datą ograniczenie powinno wynosić co najmniej 35% do dnia 31 grudnia 2017 r. i co najmniej 50% od 1 stycznia 2018 r. Obecnie biopaliwa otrzymuje się z biomasy jadalnej, takiej jak zboża, trzcina cukrowa, rzepak lub olej palmowy oraz z surowców nie nadających się do spożycia, takich jak pozostałości lignocelulozowe, pozostałości organiczne, rośliny oleiste nie wykorzystywane do c[...]

  Dbałość o ochronę środowiska w krajach Unii Europejskiej przejawia się we wprowadzaniu coraz to nowych ograniczeń w działalności przedsiębiorstw przemysłowych. Przykładem takich działań jest Europejski System Handlu Emisjami1) oraz system certyfikacji biopaliw na zgodność z kryteriami zrównoważonego rozwoju2). Uruchomienie któregokolwiek z tych narzędzi wiąże się z dodatkowym obciążeniem administracyjnym ze względu na konieczność wdrożenia i monitorowania nowego systemu. Podobne skutki będzie miało wprowadzenie w przyszłości kolejnego narzędzia w ochronie środowiska, jakim jest "ślad wodny" (water footprint). Ze względu na coraz częściej podnoszony problem nadmiernego zużycia wody proponowane jest zastąpienie dotychczas stosowanego opomiarowania zużycia wody w zakładzie produkcyjnym wyznaczaniem całkowitej ilości wody zużytej w pełnym cyklu życia danego produktu. Pierwszym krokiem w kierunku wprowadzania nowych "śladów środowiskowych" jest Zalecenie Komisji Europejskiej3). Ideę śladu wodnego przedstawił w 2003 r. Arjen Hoekstra4). Jest to, obok śladu ekologicznego i śladu węglowego, jeden ze śladów śr[...]