• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Biodiesel może zredukować emisje gazów cieplarnianych - raport z badań

    17.07.2012. 16:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy z Hiszpanii odkryli, że emisje gazów cieplarnianych można zredukować, wykorzystując biodiesel. Grupa z Universidad Politécnica de Madrid (UPM) w Hiszpanii zbadała korzyści, jakie wiążą się z używaniem biodiesla na podstawie analizy i kwantyfikacji zużycia energii pierwotnej i kopalnej przez autobusy miejskie oraz analizy emisji gazów cieplarnianych. Ustalenia, jak twierdzą naukowcy, mogą pomóc decydentom we wprowadzaniu strategii dotyczących spraw środowiskowych powiązanych z transportem drogowym.

    Naukowcy z Instytutu badań motoryzacyjnych (INSIA) przy UPM, którzy zastosowali w toku badań analizę cyklu życia, odkryli, że poza zwiększaniem emisji gazów cieplarnianych, sektor transportu drogowego wywiera potężny wpływ na środowisko, ponieważ jego rozwój doprowadził w ostatnich latach do zubożenia zasobów energii kopalnej, między innymi gazu ziemnego i ropy.

    Istotne znaczenie ma identyfikacja alternatywnych źródeł paliwa, aby złagodzić ten narastający problem. Eksperci analizują obecnie alternatywne, nowe technologie wtórnej obróbki spalin. Czy biodiesel może być tu pomocny? Niektórzy z nich są zdania, że mogą położyć kres temu problemowi.

    Biodiesel jest paliwem pozyskiwanym z odnawialnego źródła, a w jego składzie znajduje się tłuszcz zwierzęcy i olej roślinny. W ramach ostatnich badań szczególny nacisk został położony na dwa obszary: selektywna redukcja katalityczna mocznikiem (SKR + mocznik) i recyrkulacja spalin z filtrem cząstek stałych (EGR + DPF).

    W toku analizy cyklu życia naukowcy skupili się na autobusach należących do madryckiego Przedsiębiorstwa Transportu Miejskiego, z których każdy jest wyposażony w technologię obróbki wtórnej spalin. Trzy rodzaje paliwa połączono z gazami: diesel, B20 (20% biodiesla i 80% diesla) oraz B100 (100% biodiesla).

    Dane pokazały, że korzystanie z tego typu paliwa redukuje emisje gazów cieplarnianych, ale zwiększa zużycie energii pierwotnej. Aczkolwiek, jak podkreślają, zaledwie niewielki odsetek tej energii odpowiada energii kopalnej, gdyż biodiesel jest pozyskiwany z zasobów niekopalnych, takich jak tłuszcze zwierzęce.

    Zespół odkrył również wzrost emisji tlenków azotu i spadek emisji cząstek stałych. Według naukowców ta tendencja nasili się wraz ze wzrostem mieszanki.

    Naukowcy twierdzą, że ogólne zużycie energii kopalnej związane z wykorzystywaniem biodiesla jest wynikiem procesów uprawy i transestryfikacji. Zatem procesy uprawy wymagają alternatyw, aby zredukować zużycie nawozów. Stąd eksperci muszą wygenerować solidną porcję energii kopalnej. Tymczasem transestryfikacja musi wprowadzić systemy kogeneracyjne wykorzystujące odnawialne źródła energii w transestryfikacji roślin, aby podnieść efektywność energetyczną.

    Odkrycia te mogą nie tylko zostać wykorzystanie do wsparcia strategii rządowych w zakresie zagadnień środowiskowych związanych z miejskim transportem drogowym w Hiszpanii, ale również mogą dostarczyć informacji pochodzących z zakrojonego na szeroką skalę przeglądu odpowiedniej literatury i baz danych, które eksperci nazywają GEMIS i GaBi 4. Społeczność GaBi 4 zaktualizowała bilanse energii, masę i emisje kluczowych procesów analizowanych w toku prac badawczych.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Zrównoważona energia – efektywność energetyczna i energia odnawialna są uznawane za dwa filary zrównoważonej polityki energetycznej. Obie strategie muszą być rozwijane równocześnie, aby stabilizować i redukować emisje dwutlenku węgla oraz innych zanieczyszczeń. Wydajne używanie energii jest kluczowe dla spowalniania wzrostu zapotrzebowania na energię, tak by rosnące dostawy czystej energii mogły powodować głębsze redukcje w wykorzystaniu paliw kopalnych. Jeśli konsumpcja energii będzie rosła zbyt szybko, rozwój energii odnawialnej nie nadąży, by osiągnąć ten cel. Analogicznie, jeśli źródła czystej energii nie staną się powszechnie dostępne, spowolniony wzrost popytu w niewystarczającym stopniu przełoży się na ograniczenie całkowitych emisji węgla; potrzebne jest także zmniejszenie udziału węgla w źródłach energii. W związku z tym zrównoważona polityka energetyczna wymaga większych zobowiązań zarówno w odniesieniu do wydajności jak i źródeł odnawialnych. BS EN 16001 - System Zarządzania Energią. Pierwszego lipca 2009 British Standards Institution (BSI) opublikowało nowy standard. Dotyczy on Systemu Zarządzania Energią. Treść EN 16001 zawiera przewodnik oraz wymagania zgodności z systemem zarządzania energią, wśród których są m.in. konieczność wprowadzenia polityki energetycznej, identyfikacja obecnego oraz planowanego zużycia energii, wprowadzenie systemu monitorowania oraz mierzenia zużycia energii. Wszystko to owocuje poprawą efektywności energetycznej oraz redukcji zużycia energii, redukcją emisji gazów cieplarnianych, zmianami behawioralnymi w organizacji. Wprowadzony, certyfikowany i nadzorowany system zapewnia także zgodność z wymogami prawnymi, lokalnymi, krajowymi a także dyrektywami UE o Usługach Energetycznych i Redukcji Emisji Gazów Cieplarnianych. Podejście systemowe jest analogiczne jak w innych systemach, oparte na metodologii Plan-Do-Check-Act -Cykl Deminga. Prace nad standardem przeprowadzone zostały w Wielkiej Brytanii przez komitet CEN (Europejski Komitet dla Standaryzacji) wraz z komitetem Zarządzania Energią BSI. BS EN 16001 jest podstawą międzynarodowego draftu standardu ISO (Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna) Systemu Zarządzania Energią ISO 50001. Draft tego standardu został opublikowany do publicznego komentarza jako ISO/DIS 50001, natomiast jego ostateczna wersja standardu zostanie opublikowana w pierwszej połowie 2011 roku. British Standards Institution zapewnia, że transfer certyfikacji na ISO 50001 odbędzie się płynnie i bezproblemowo. Postulat 100% energii odnawialnej pojawił się w związku z globalnym ociepleniem i innymi problemami ekologicznymi (np. zanieczyszczeniem powietrza) oraz gospodarczymi (np. wyczerpywanie się energetycznych surowców nieodnawialnych). Wzrost wykorzystywania odnawialnych źródeł energii następuje znacznie szybciej, niż ktokolwiek to przewidywał. Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu stwierdził, że jest niewiele technologicznych granic integracji portfela technologii odnawialnych źródeł energii, aby zapewnić z nich większość całkowitego światowego zapotrzebowania na energię. Mark Z. Jacobson twierdzi, że rozpoczęcie produkcji całej nowej energii tylko z wiatru, energii słonecznej oraz energii wodnej jest możliwe w 2030 r., a istniejący system dostaw energii może zostać zastąpiony całkowicie do 2050 r. Przeszkody w realizacji planu 100% energii odnawialnej są postrzegane jako "przede wszystkim społeczne i polityczne, a nie technologiczne lub ekonomiczne". Jacobson wskazuje, że koszty energii z wiatru, słońca, wody powinny być podobne do dzisiejszych kosztów energii. Europejska Rada ds. Energii Odnawialnej (EREC) wskzuje, że Unia Europejska może do 2050 zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych o ponad 90% jeśli cała produkcję energii przestawi na źródła odnawialne.

    Budynek zeroemisyjny – budynek wykorzystujący dostępne na miejscu źródła energii odnawialnych, które równoważą emisje spowodowane przez używanie nieodnawialnych źródła energii. Uprawy energetyczne to uprawy roślin w celu pozyskania biomasy z przeznaczeniem na cele energetyczne czyli do produkcji energii cieplnej, energii elektrycznej oraz paliwa gazowego (biogazu) lub ciekłego. Biomasa jest zaliczana do odnawialnych zasobów energii. Za uprawy energetyczne uznaje się te uprawy, które nie wytwarzają żywności. Odpady z upraw roślin przemysłowych i żywnościowych też mogą być używane w celu produkcji energii, ale takie uprawy nie są uznawane za uprawy energetyczne.

    Nieodnawialne źródła energii to wszelkie źródła energii, które nie odnawiają się w krótkim okresie. Ich wykorzystanie jest znacznie szybsze niż uzupełnianie zasobów. Ich przeciwieństwem są odnawialne źródła energii. Polityka energetyczna to element polityki publicznej, realizowanej przez władze, w której określone są takie strategiczne kwestie, jak m.in.: wielkość i źródła produkcji energii (odnawialne źródła energii/nieodnawialne źródła energii), sposób jej dystrybucji i konsumpcja. Polityka energetyczna może obejmować takie elementy, jak przepisy krajowe, umowy międzynarodowe, zachęty do inwestycji, wytyczne dotyczące oszczędzania oraz efektywności energetycznej, podatki i inne instrumenty związane z polityką publiczną.

    Porozumienie między burmistrzami – popularny ruch europejski skupiający władze lokalne i regionalne, które dobrowolnie włączają się w działania na rzecz zwiększenia efektywności energetycznej i wykorzystywania odnawialnych źródeł energii na podlegających im obszarach. Celem sygnatariuszy Porozumienia jest zrealizowanie i wykroczenie poza unijny cel, jakim jest zmniejszenie emisji CO2 o 20% do 2020 roku. Polska Izba Gospodarcza Energii Odnawialnej (PIGEO) - jest to organizacja reprezentująca firmy działające na rynku energii źródeł odnawialnych w Polsce. Jest największą pozarządową organizacją w Polsce zrzeszającą członków działających w poszczególnych obszarach energii ze źródeł odnawialnych.

    Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla (IChPW) – polski instytut badawczy z siedzibą w Zabrzu (dzielnica Biskupice). Zakres działalności IChPW obejmuje dostarczanie innowacyjnej wiedzy dla przedsiębiorstw działających w obszarze karbochemii, energetyki, górnictwa i przetwarzania odpadów. Instytut dąży do kreowania nowoczesnych rozwiązań technologicznych związanych z efektywnym użytkowaniem paliw kopalnych oraz odnawialnych i alternatywnych źródeł energii. IChPW jest jednostką podporządkowaną Ministrowi Gospodarki.

    Potencjał techniczny energii – ilość energii, jaką w ciągu roku można pozyskać z zasobów (regionalnych, krajowych, międzynarodowych) za pomocą najlepszych i najnowocześniejszych technologii przetwarzania energii ze źródeł odnawialnych w jej końcowe nośniki, z uwzględnieniem ograniczeń przestrzennych i środowiskowych.

    Konwersja energii jest zamianą jednej jej postaci na inną. W myśl zasady zachowania energii energia całkowita nie ulega zmianie. Jednak poszczególne składniki wchodzące w skład energii całkowitej mogą rosnąć lub maleć. W maszynach i urządzeniach energetycznych występuje zwykle kilka stopni konwersji energii. Układ hybrydowy to układ napędowy, gdzie współdziałają dwa różne źródła energii lub ogólniej różne źródła napędu. Nadwyżka energii generowana przez silnik spalinowy jest wykorzystywana do ładowania akumulatorów (elektrochemicznych, hydraulicznych, mechanicznych itp.). Zgromadzona energia jest wykorzystywana w celu pokrycia zapotrzebowania na energię napędu dodatkowego współpracującego z głównym źródłem napędu. Zastosowanie tego układu umożliwia użycie silnika spalinowego o mniejszej mocy, czyli tańszego niż w przypadku klasycznego układu napędowego. Silnik spalinowy pracuje w układzie hybrydowym przy większych obciążeniach, dlatego jednostkowe zużycie paliwa jest mniejsze, silnik elektryczny jest wykorzystywany w zakresie obciążeń częściowych np: w ruchu ulicznym, przy których silniki spalinowe wykazują większe zużycie paliwa niż w optymalnych warunkach spalania. Dlatego układ hybrydowy jest jednym z rozwiązań, który może spełnić wymagania norm toksyczności spalin ULEV. W napędach hybrydowych zwykle stosuje się silniki ZS, ZI i silniki dwusuwowe z kołami zamachowymi wyposażonymi w silnik elektryczny (generator) i baterie, ultrakondensatory, ogniwa paliwowe lub turbiny gazowe. Niezależnie od przyjętego rodzaju źródła energii, obie jednostki napędowe mogą pracować w układzie szeregowym lub równoległym.

    Stowarzyszenie Gmin Przyjaznych Energii Odnawialnej to stowarzyszenie gmin popularyzujących oraz promujących produkcję energii ze źródeł odnawialnych. Organizacja powstała w 2008 roku. Zrzesza gminy z 9 województw Polski (stan na luty 2014). Obowiązek informowania o udziale źródeł energii w produkcji energii elektrycznej – wymóg wprowadzony w państwach członkowskich Unii Europejskiej artykułem 3 dyrektywy 2003/54/WE dotyczącej wspólnych zasad rynku wewnętrznego energii elektrycznej i uchylającej dyrektywę 96/92/WE z dnia 26 czerwca 2003 r. Państwa UE są zobowiązane zapewnić, że dostawcy energii elektrycznej udostępniają odbiorcom końcowym na rachunkach lub wraz z rachunkami, a także w materiałach promocyjnych, informację na temat udziału poszczególnych źródeł energii w całkowitej mieszance paliw zużywanych przez dostawcę w poprzednim roku. Informacja powinna też obejmować odniesienie do istniejących źródeł informacji, takich jak strony internetowe, gdzie zamieszczone są publicznie dostępne informacje dotyczące wpływu na środowisko, co najmniej w formie określenia emisji dwutlenku węgla i powstawania odpadów radioaktywnych, wynikających z produkcji energii elektrycznej.

    Uprawnienie do emisji zostało zdefiniowane w ustawie o handlu uprawnieniami cieplarnianych i innych substancji z 22 grudnia 2004 roku jako uprawnienie do wprowadzania do powietrza ekwiwalentów gazów cieplarnianych (lub innych wymienionych w ustawie), które może być sprzedane, przeniesione lub umorzone (art.3 pkt.15). Zużycie końcowe (finalne) - (ang. Final Consumption) – zużycie nośników energii na potrzeby technologiczne, produkcyjne i bytowe bez dalszego przetwarzania na inne nośniki energii. Wsad i potrzeby przemian energetycznych oraz straty powstałe u producentów i dystrybutorów są z zużycia końcowego wyłączone. Uwzględnia się natomiast zużycie paliw na produkcję ciepła, zużywanego w całości przez jego wytwórcę.

    Kogeneracja rozproszona - skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej w układach położonych w bezpośrednim sąsiedztwie odbiorców energii, także z wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Jest przeciwieństwem systemu zaopatrzenia w energię cieplną i elektryczną z jednej centralnej elektrociepłowni. Zaletą kogeneracji rozproszonej jest uniknięcie kosztów rozbudowy sieci cieplnej i związanych z eksploatacją tej sieci strat ciepła. Rozproszenie źródeł energii (dywersyfikacja) zwiększa bezpieczeństwo energetyczne na obszarze jej stosowania.

    Dodano: 17.07.2012. 16:17  


    Najnowsze