Carburanti

Cat de ecologici sau nu sunt combustibilii alternativi

Au trecut 11 ani din noul secol si cu toate acestea, principalele doua probleme, schimbarile climatice si criza energetica n-au fost rezolvate.

Este nevoie urgenta de solutii si de un flux mare de bani in directia cercetarii pentru descoperirea unor resurse regenerabile si prietenoase cu mediul. Producerea de combustibili alternativi inseamna intai de toate sa recoltezi plante precum porumbul, soia, trestia de zahar de pe solurile fertile ceea ce inseamna ca este nevoie de terenuri cultivate.

Cat de ecologici sau nu sunt combustibilii alternativi

Astfel, ori incepi sa privezi oamenii de culturile necesare hranei ori defrisezi zone pentru a creea acest teren, intr-un cuvant se produc pagube inseminate ecosistemului. In plus, orice teren castigat trebuie irigat si tratat cu substante care in speta polueaza.

Este nevoie de apa, substante chimice si seminte ce trebuiesc transportate si in acest fel ajungem la masinarii indiferent de natura lor care consuma combustibili clasici, motorina sau benzina. La prima vedere acest lucru inseamna ca combustibilii alternativi ridica mai multe probleme decat rezolva. Cheia ar fi folosirea unor terenuri slabe din punct de vedere al fertilitatii, folosidu-se un minim de substante chimicale pentru tratarea lor si un minim de angrenare a mijloacelor de transport.

Cateva centre de cercetare importante din lume au descoperit ca un teren slab cultivat, cu o varietate de plante, produce de trei ori mai mult decat un teren productiv insamantat cu o singura specie.

Universitatea din Minnesota a realizat un studiu Low-Imput, High-Diversity (LIHD – investitie redusa, diversitate mare) prin care a demonstrat ca fiecare hectar astfel cultivat produce aproximativ 68 gigajouli pe an, pentru care s-au cheltuit aproximativ echivalentul a 4 gigajouli pe productie, recoltare si transport. In acest fel, fiecare hectar a produs cu peste 50% mai multa energie pe terenuri parasite decat cantitatea produsa de alte culture pe soluri fertile.

Diversitatea biologica aplicata pe un singur teren este, totodata, o masura impotriva daunatorilor, buruienilor si a substantelor chimice de protectie. In plus, monoculturile precum soia sau porumbul, desi produc combustibil cu un effect de sera mai mic decat cele pe baza de petrol, sunt totusi carbon-pozitive, pe cand combustibilii LIHD sunt carbon-negativi, inmagazinand carbonul din atmosfera in sol. Prin comparatie, reducerea emisiilor de gaze de sera este de 6-16 ori mai mare in cazul combustibililor LIHD.

Pe glob, exista cel putin 500 milioane hectare de teren agricol abandonat, care ar putea fi valorificat prin culture diversificate. Romania are si ea suficienta resursa de pamant pentru a incerca aceasta metoda de obtinere a combustibililor insa, asa cum ne-am obisnuit statul sau anumite institutii ale acestuia n-au reusit, desi nu mira, sa aduca bani europeni necesari pentru dezvoltarea acestui sector. Biocombustibilii rezultati ar putea inlocui aproximativ 13% din consumul mondial de petrol si cu aproximativ 19% din necesarul de electricitate.

Acest lucru poate atrage dupa sine folosirea tot mai accentuata a acestor combustibili alternativi in industria transportului public.

Folosirea constanta de combustibili alternativi sau energie electrica rezultata din arderea acestora ar rezolva cateva din problemele globale la nivel de orase, adica, o mai buna gestiune din punct de vedere energetic precum si o cantitate scazuta de dioxid de carbon in zona rezultata.

Totuși, ce este biodieselul?
In multe privinte biocombustibilul este un combustibil perfect pentru autovehiculele comerciale indiferent ca vorbim vorbim aici de autobuze, autocare, autoutilitare sau camioane.

Nu degeaba marii constructori de autovehicule comerciale investesc enorm de multi bani in dezvoltarea acestor tehnologii. Biocombustibilul este ideal pentru acele autovehicule care strabat zonele urbane aglomerate, exemplu clar in acest sens transportul public local.

Pe scurt, biodieselul provine din uleiuri vegetale sau grasimi animale si este un alchilester obtinut prin reactia dintre lipide si alcool. Aproape un secol de goana dupa petrolul din ce in ce mai putin i-a invatat pe specialisti sa se intoarca spre natura. Biodieselul este un substitut biodegradabil si netoxic ce poate fi folosit in modelele motoarelor tip diesel fabricate dupa 1992.

Biodieselul prin natura sa, este un lubrifiant mai bun decat combustibilii clasici si un excelent solvent. Combustibilii conventionali pot lasa in timp depuneri in conducte si in rezervoare, pe cand biodieselul nu lasa sedimente proprii, ceea ce per total inseamna o exploatare mai curata si mai ieftina.

Cel mai comun biodiesel este metilesterul, ce are o temperatura de ardere de 150 grade Celsius, fiind astfel putin inflamabil. Biocombustibilul poate fi folosit simplu sau in amestec (Blend) si este notat la nivel mondial cu litera „B“, ca procent de biodiesel in amestec.

Astfel, un combustibil cu biodiesel 20% se noteaza cu „B20“ cel cu 5% biodiesel, cu „B5“ iar biodieselul de purificatie 100% cu „B100“. Cu cat procentajul de biodiesel este mai mare, cu atat este mai ecologic combustibilul deci mai bun.

Care sunt avantajele si dezavantajele biodieselului?
Fara doar si poate, biocombustibilii au avantaje. Un prim avantaj il reprezinta cantitatea de dioxid de carbon emisă în urma arderii acestuia, aceasta fiind mult mai mică decât în cazul combustibililor clasici. Pretul biocombustibilului nu trbuie nici el neglijat. Acesta fiind un alt aspect care-l face eficient din punct de vedere financiar.

Un alt avantaj ce poate ajuta la reducerea CO2 din atmosfera il reprezinta culturile destinate biocombustibililor care captează dioxidul de carbon și elimină oxigen până în momentul recoltării. Deasemenea, în producerea acestora se folosesc materiale biodegradabile, astfel apa folosită in producția bioetanolului nu va polua mediului.

Unele resturi vegetale din producția de bioetanol pot fi refolosite pentru încălzire (prin ardere) sau pentru generare de energie electrica. Din punct de vedere al sigurantei in exploatare un avantaj al biocombustibililor este acela ca are un coeficient de ardere mai scazut decat combustibilii clasici.

Din punct de vedere al impactului asupra mediului, acestia sunt biodegradabili și nu poluează mediul în cazul unor accidente (deversări). Deasemenea, susțin reciclarea resturilor vegetale, lemnoase, a nămolurilor din stațiile de epurare, producerea de energie verde (in cazul biogazului extras din gropile de gunoi ecologice) etc.

Un prim dezavantaj in exploatare este pornirea. Astfel, biocombustibilul pur (B100) poate porni autovehiculul mai greu la temperaturi scăzute dearece devine mai vascos. Cu cat puritatea acestuia este mai mare si se apropie de 100% autovehiculul consuma o cantitate mai mare.

Un alt dezavantaj il reprezinta faptul ca nu se poate folosii pe toate tipurile de autovehicule astfel ca, autovehiculele foarte vechi nu pot folosi un procent ridicat de etanol în combustibil. Pentru a obtine biocombustibil la scara ridicata se impune o investitie ridicata de bani.

Deși biocombustibilii sunt considerați o alternativă verde, prietenoasă cu mediul, utilizarea lor la o scara din ce în ce mai mare la nivel global poate crea probleme legate de defrișări și siguranța alimentară a populației. Cea mai mare cantitate de bioetanol se produce în urma recoltării plantelor de pe terenuri special destinate producerii de biocombustibil.

Astfel, multe din culturile agricole destinate pentru consum (hrana pentru populație), sunt convertite în culturi destinate pentru biocombustibil (posibilă criză alimentară). De asemenea, o data cu creșterea la nivel global a utilizării combustibililor bio, suprafețe importante de pădure ar trebui defrișate și înlocuite prin culturi de porumb, sfeclă de zahar, grâu etc.

În prezent, se lucrează la dezvoltarea unor noi tipuri de biocombustibili, și unor noi metode de producere a lor pe scară largă, astfel încât mediul să nu fie afectat foarte mult.

Istoricul Biodieselului
Poate este greu de crezut, insa transesterificarea unui ulei vegetal a fost experimentata prima data in anul 1853 de cercetatorii E. Duffy si J. Patrick, cu multi ani inainte ca primul motor diesel sa devina functional. Acesta avea sa fie un model cu cilindru de fier de 3 m, care a fost pus in functiune pe 10 august 1893 la Augsburg, Germania.

Desi combustibilul fosil era folosit pe scara larga in anii 1920 in in timpul celui De-al Doilea Razboi Mondial, interesul pentru combustibilii alternativi era tot mai viu in vestul Europei in tari precum Franta, Italia, Germania sau tari din America de Sud precum Brazilia sau Argentina.

De altfel, cele doua tari sud-americane sunt si astazi principala „pista de incercari“ pentru noile tehnologii pe baza de combustibili alternativi ale marilor constructori de autovehicule comerciale. Unele probleme de tip operational se ridicau din cauza vascozitatii mari a biodieselului rezultat, in raport cu combustibilii pe baza de petrol, iar incercarile de a atenua aceasta problema aceau in vedere incalzirea uleiurilor vegetale, amestecarea acestora cu combustibili derivati din petrol sau cu etanol, piroliza si cracarea uleiurilor.

In 1927, cercetatorul G. Chavanne, de la Universitatea din Buxelles a patentat procedura de transformare a uleiurilor vegetale pentru a fi folosite drept combustibili, referindu-se la transesterificarea uleurilor vegetale, folosindu-se etanol pentru separarea acizilor grasi din glycerol, inlocuind glicerolul cu alcooluri liniare scurte.

Cercetari asupra transesterificarii uleiului de floarea soarelui, cu mentiunea obtinerii biodieselului au fost efectuate in Africa de Sud, testele fiind publicate la nivel international in 1983. In anul 1987, compania austriaca Gaskoks, a cumparat tehnologia sud-africana de producere a biodieselului si a ridicat o fabrica pilor de biodiesel.

In anul 1998, Institutul de Biocombustibili din Austria a indentificat 21 de tari europene printer care si Romania cu proiecte de fabricare a biodieselului, iar B100 se gaseste in prezent in multe ateliere auto de pe cuprinsul Europei.

Rudolf Diesel a conceput la inceputul un motor ce functiona cu praf de carbune, dar o explozie care a stricat motorul la invatat sa aprecieze mai mult combustibilii lichizi. Ulterior a avut inspiratia de a folosi ulei vegetal.

Astfel, motorul pe care l-a prezentat in premiera la Expozitia Mondiala de la Paris, in 1900, functiona cu ulei extras din alune si nu cu motorina.

Din aceeași categorie...

Back to top button