Biocombustibilii, ca alternativa la sursele traditionale de energie, devin din ce in ce mai importanti pe piata auto, intr-o era a masinilor electrice si a dezvoltarii surselor alternative de propulsie.
In determinarea de a reduce dependenta de combustibili fosili, cercetatorii cauta biocombustibili pentru a reduce decalajul. Biocombustibilii sunt resurse regenerabile concepute pentru a veni in completarea utilizarii combustibililor fosili, cu speranta de a le inlocui in cele din urma. In general, biocombustibilii sunt considerati mai ecologici, deoarece emit niveluri mai scazute de gaze cu efect de sera in comparatie cu combustibilii fosili.
Pe masura ce datele stiintifice si aplicatiile se inmultesc, biocombustibilii sunt gata sa revolutioneze modul in care alimentam transportul, incalzirea si chiar modul in care generam electricitate.
Ce inseamna biocombustibil?
Biocombustibilul este un combustibil alternativ produs din biomasa – deseuri de plante, alge sau animale. Considerat o sursa de energie regenerabila, biocombustibilul are potentialul de a inlocui utilizarea combustibililor fosili.
Termenul de “biocombustibil” ne aduce in minte imagini ciudate ale unor masini alimentate cu ulei de prajit, insa realitatea nu este prea departe! Biocombustibilul este un combustibil alternativ derivat din biomasa: materie vegetala si alge sau deseuri animale. In prezent, productia se concentreaza pe cultivarea unor culturi precum porumb, trestie de zahar si boabe de soia, care sunt apoi transformate in biocombustibili.
Cele doua tipuri dominante, etanol si biomotorina, sunt obtinute din transformarea materialului organic prin procese precum fermentatia (de exemplu, etanolul) sau transesterificarea (de exemplu, biomotorina).
Exista un impuls catre dezvoltarea biocombustibililor avansati, procesati din deseuri animale si culturi specifice pentru a evita o ciocnire cu productia de alimente.
Diferente intre primele generatii de biocombustibili
Biocarburantii sunt impartiti in general in doua categorii principale: biocombustibili de prima generatie si biocombustibili de generatia a doua. Care este diferenta?
Biocombustibilii din prima generatie sunt produsi din culturi comestibile, cum ar fi trestia de zahar si uleiul vegetal, in timp ce biocombustibilii din a doua generatie folosesc materiale organice necomestibile, cum ar fi deseurile agricole si animale.
O alta diferenta cheie este ca biocombustibilii din prima generatie tind sa aiba costuri de productie mai mici, dar sunt dificil de scalat din cauza concurentei cu terenurile folosite pentru culturile alimentare, in timp ce biocombustibilii din a doua generatie ofera costuri mai mari, dar au un potential mai mare de extindere a productiei.
In cele din urma, in timp ce biocombustibilii de prima generatie sunt produsi pe scara larga, biocarburantii de a doua generatie raman in curs de dezvoltare, cu un spatiu limitat de integrare in acest moment.
Biocombustibilul de prima generatie foloseste material comestibil pentru a crea o resursa regenerabila care ofera o bariera mai mica de patrundere pe piata in ceea ce priveste costul, dar este dificil de scalat din cauza nevoii sale de teren. Biocombustibilii de a doua generatie folosesc deseuri si materiale organice necomestibile, oferind un potential mai mare de extindere a productiei pe termen lung.
Biocombustibilii de ultima generatie
Biocombustibilii de generatia a treia si a patra folosesc tehnologii de ultima generatie, pentru a da nastere unor produse care sa poata fi atat viabile cat si sustenabile in reducerea dependentei de biocombustibili fosili.
Generatia a treia
Biocombustibilii de generatia a treia sunt cei care folosesc tehnologii avansate pentru a transforma algele sau alte microorganisme in combustibil. Algele sunt plante cu o rata de crestere foarte rapida si un continut ridicat de ulei. Eficienta lor ridicata si capacitatea de a creste in diverse conditii de mediu le fac o materie prima foarte promitatoare.
Generatia a treia
In prezent, generatia a patra este cea mai avansata categorie, inclusiv combustibili produsi prin inginerie genetica si diverse metode biotehnologice pentru cresterea eficientei productiei. Exemplele pot include biocombustibili derivati din plante sau alge modificate genetic, concepute pentru a produce mai eficient uleiuri sau alte substante care pot fi apoi transformate in combustibili. Aceste metode vizeaza nu numai cresterea eficientei productiei, ci si reducerea impactului negativ al industriei energetice asupra mediului natural.
Tipuri de biocobustibili
Biodiesel
Acest biocombustibil regenerabil este fabricat din grasime animala, ulei vegetal sau grasime reutilizata, transformata printr-un proces numit transesterificare. Asemanarile sale chimice cu motorina permit utilizarea biodieselului fara modificarea motorului. Alegerea biodieselului in locul combustibililor fosili contribuie la reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera.
Etanol
Cel mai comun tip de biocombustibil folosit astazi este obtinut prin fermentarea materialelor organice precum porumb, trestie de zahar sau sfecla de zahar. Procesul de fermentatie transmuta zaharul prezent in materialul organic in etanol, care este ingredientul principal pentru bioetanol. Acest proces transforma zaharurile prezente in aceste materiale in etanol, care este componenta principala a bioetanolului.
Bioetanolul este utilizat pe scara larga pentru combustibil de transport (amestecat cu benzina), incalzire, generarea de energie in cazane, precum si uz industrial.
Motorina regenerabila (HVO)
Acest biocombustibil inovator este o alternativa promitatoare la motorina. Desi este similar cu biodieselul, HVO este creat prin hidrotratare, care expune materialul organic tratat cu hidrogen la temperaturi si presiuni ridicate pentru a crea un combustibil cu hidrocarburi. Deoarece compusul chimic este similar cu motorina, HVO poate fi utilizat fara amestecare sau modificari, ceea ce face ca trecerea sa fie mai usoara si incurajeaza sustenabilitatea.
Biogaz
Produs din descompunerea materialelor organice, acest biocombustibil este in principal gaz metan. Folosit de obicei in sectorul agricol, biogazul este derivat din descompunerea deseurilor organice. Acest biocombustibil reduce emisiile de metan, lasand in urma un material digerat ce poate fi reutilizat ca ingrasamant.
Biometan
Similar cu biogazul, biometanul este o alternativa durabila la gaz. Principala diferenta este ca biometanul este considerat un gaz mai pur, deoarece este rafinat pana cand contine 95% metan. Acest procent ridicat permite biometanului sa fie combinat cu gazul natural pentru a alimenta vehiculele de transport sau pentru a genera caldura sau electricitate.
Biobutanol
Acest tip de biocombustibil este derivat din fermentarea materialului organic cum ar fi culturile, algele sau deseurile agricole si forestiere. Desi este mai putin popular decat etanolul, contine o densitate energetica chiar mai mare decat etanolul si este mai usor de transportat in comparatie cu unii biocombustibili.
Biocombustibilii au dezavantaje?
In ciuda potentialului de a contribui la eliminarea dependentei de combustibilii fosili, biocombustibilii nu sunt lipsiti de dezavantaje.
Disponibilitatea terenurilor. Pentru a avea culturi pentru cultivarea biocombustibililor, producatorii au nevoie de suprafete mari de teren, ceea ce exacerbeaza preocuparile de mediu existente, cum ar fi eroziunea solului, defrisarea si biodiversitatea decimata. In plus, nevoia de spatiu pentru culturile de biocombustibili poate intra in conflict cu suprafetele de teren si resurse de apa necesare pentru cultivarea culturilor alimentare.
Penurie de alimente. Practicile agricole de monocultura, sau cultivarea acelorasi culturi pe aceleasi sectiuni de teren sezon dupa sezon, pot degrada calitatea solului si pot contribui la lipsa diversitatii genetice a culturilor. Acest lucru este ingrijorator in special pentru tarile in curs de dezvoltare, unde acest conflict poate genera penurie de alimente si cresterea preturilor. Epuizarea resurselor locale de apa si poluarea (in special niveluri ridicate de azot si fosfor) ce rezulta din utilizarea extensiva a ingrasamintelor sunt, de asemenea, aspecte importante de care trebuie sa se tina cont.
Preturile ridicate. In plus, procesul de creare a biocombustibililor este atat costisitor, cat si complex. Productia necesita o productie semnificativa de energie, combinand apa, ingrasaminte si utilizarea pesticidelor pentru a creste culturile si a le transforma. In comparatie cu combustibilii fosili, biocombustibilii tind sa fie mai scumpi. Acest lucru pune o problema atat pentru consumatori, cat si pentru producatori.
Investitii in infrastructura. De asemenea, sunt necesare investitii considerabile in infrastructura pentru a integra utilizarea pe scara larga, ceea ce face ca biocombustibilii sa nu fie o concurenta pentru combustibilii fosili. Cresterea in mod accesibil a productiei pentru a satisface cererea necesara pentru a inlocui cu adevarat combustibilii fosili reprezinta o provocare continua.
Gaze cu efect de sera. In cele din urma, desi biocombustibilii sunt laudati pentru capacitatea lor de a reduce emisiile de carbon, producerea acestui combustibil alternativ are potentialul de a creste emisiile de gaze cu efect de sera in procesul de productie si chiar in cursul utilizarii sale.
Sustinere tot mai mare pentru biocombustibili
Exista o sustinere din ce in ce mai mare pentru integrarea biocombustibililor. In special, cererea de biocombustibili este de asteptat sa creasca cu 11% in anul urmator.
Pietele dominante pentru biocombustibil sunt Europa, Statele Unite, Brazilia, si Indonezia, reprezentand aproximativ 85% din cererea actuala.
La nivel global, exista o sustinere importanta pentru dezvoltarea cercetarii in domeniul biocombustibililor, cu un interes din ce in ce mai mare pentru Europa. In prezent, continentul produce aproximativ 358.828 de tone pe an, cu inca 151.900 de tone pe an in constructie si planifica inca 1.742.760 de tone pe an, potrivit ETIP Bioenergy.
In iunie 2023, UE a ratificat noi modificari la Directiva sa privind energia regenerabila (RED III) , ce obliga statele membre UE sa includa cel putin 14% din energia regenerabila in utilizarile lor de transport pana in 2030, inclusiv un minim de 3,5% biocombustibili.
Foto: freepik
