hirdetés

Energiahatékonyabb lesz az etanol-gyártás?

Az etanol-gyártás fejlődésének új tendenciája, hogy fotoszintézissel próbálnak folyékony szénhidrogént előállítani. A sok fejlesztőcég egyike olyan genetikailag módosított baktériumot használ, mely a napfényt és a CO2-t alakítja az üzemanyagok alkotóelemévé, kikerülve több energiaigényes és drága fázist a bioüzemanyag-előállításban.

Van kiút az értékválságból? Megállítható az akkugyárak terjedése itthon?
Van még jövőnk az EU-ban?

Online Klasszis Klubtalálkozó élőben Donáth Annával, a Momentum EP-képviselőjével - vegyen részt és kérdezzen Ön is!

2023. október 4. 15:30

A részvétel ingyenes, regisztráljon itt!

hirdetés

A kukoricából előállított amerikai etanol esetében a befektetett és megtérülő energia aránya (EROEI: Energy Return on Energy Invested) 0,36 és 1,18 között változik, attól függően az USA mely államában gyártják a bioüzemanyagot, állapította meg David Murphy és kutatócsoportja. Texas déli részén 0,36 volt az EROEI, míg Nebraskában 1,18 - vagyis sehol sem volt elég magas az energiamegtérülés ahhoz, hogy az amerikai etanol energiamérlegét igazán pozitívnak lehessen minősíteni. A nemzeti átlag 1,01, tehát 1 százalékkal több a kinyert energia, mint a befektetett. Összességében véve több energiát visz el az etanol gyártása, mint amennyit ad a nemzetgazdaságnak.

Korábban is jutottak vizsgálatok erre a konklúzióra (Pimentel, Patzek). Más szerzők (Wang, Shapouri, Graboski, Oliveira, Farrell) 1999 és 2007 között publikált eredményei azonban ennél jóval kedvezőbb összképet mutattak, 1,08-1,45 közötti EROEI-értékeket.

A legkedvezőbb arányt adó államban is 7,5 liter etanol volt szükséges ahhoz, hogy nettó egy liter kerüljön a jármű tankjába. A 6,5 litert ugyanis a termelési folyamat (a gépek, üzemek) energiaigénye viszi el. De ha nulla összegű, tehát úgymond rentabilis lenne az előállítás energiamérlege, akkor sincs megoldva a világ egyre növekvő energiaigényének fedezése.

Államilag támogatott innovációk
Az amerikai Energiaügyi Minisztériumon belül létrehozták az Alkalmazott Kutatásprojektek Ügynökségét, melynek feladata rátalálni az energiatechnológiai innovációk legígéretesebb irányvonalaira.
A szövetségi büdzséből két évre 400 millió dollárt kapott az ügynökség, hiszen a cél nem kevesebb: több tízmillió motor üzemanyag-szükségletét megoldani, az olaj helyett megújuló forrásokból, méghozzá úgy, hogy az alternatív üzemanyaggal közlekedő kocsik akár 480 kilométert is képesek legyenek megtenni egy tankolással vagy akku-feltöltéssel.

Energiamegtérülés

A fák és bokrok sokkal több energiát tárolnak magukban, mint amennyi egy gépjármű meghajtásához szükséges. Az energiát a légkörben lévő karbonból (CO2-ből) nyerik, és évmilliókon át alakítják, őrzik, leginkább cellulóz formájában, mely a növény szárát képezi. Csakhogy a cellulózt nehéz olyan cukrokra bontani, amiből már üzemanyag készíthető. Ezt vagy biológiailag, erjesztéssel; vagy kémiai úton, katalizáló elemek hozzáadásával érik el.

A lebontó enzimeket általában génmódosított baktériumok vagy gombák adják, és nagyban hasonlítanak a termeszhangyák nyálához, ami legendásan jó cellulóz-lebontó. Az ilyesfajta, biológiai folyamatokat hasznosító "technológiák" azonban még nincsenek olyan szinten, hogy tömegtermelést tennének lehetővé. Több vállalkozás próbálkozik különféle fejlesztésekkel, melyek úgynevezett "második generációs" alternatív üzemanyagokat eredményeznek:

  • A dán Novozyme cég biomasszát evő baktériumot használ arra, hogy alapelemeire bontsa a celluloidot.
  • Az amerikai Xethanol a citrusfélék maradékát alakítja át enzimekkel és erjesztéssel, hogy az így kapott cukorból etanolt állítson elő (2007-ben 1,9 millió liter üzemanyagot állítottak elő e módszerrel Floridában.)
  • Az amerikai International Energy zöldalgák fotoszintézisén keresztül állít elő bioüzemanyagot, és állítólag a megemésztett biomassza 30 százalékát képes üzemanyaggá alakítani.


Etanolt gyártanak a növények!

Az alga kivonása a vízből, majd az üzemanyag alap kivonása az algából megannyi energiát igénylő lépés.

Az energiavesztés kiküszöbölésére a tudósok egy ideje már próbálják lemásolni a természetet: a járművek üzemanyagát természetes anyagcsere folyamattal, fotoszintézissel kívánják előállítani. Az a növény, mely egymaga elvégzi a kiválasztást, megspórol néhány fázist a "gyártásban".

  • Az Agrivida cég a fű és a cirok génállományát módosítja, hogy azok olyan enzimeket fejlesszenek magukban, mely "jelszóra" beindítja a cellulóz-lebontást ("jelszóra", mert a növény belsejében lévő enzim a hő és a savasság változására aktivizálódik és bontja szét a növény sejtfalait). Az eredmény: lebontja növényi önmagát és barna cukorváladékot hagy maga után, amiből aztán gázolajat lehet létrehozni. Az Energiaügyi Minisztérium 4,6 millió dollár támogatást ítélt meg a cégnek.
  • A Joule olyan baktériumtörzset produkált, amely külső beavatkozás nélkül etanolt produkált, állítja a massachussets állambeli cég. A baktérium más variációi képesek polimert (műanyagot) és egyéb kemikáliákat előállítani, amit egyébként olajból szoktak kivonni. A cyanobacterium  kékalgaként ismeretes, de tulajdonképpen nem alga: vízből, széndioxidból és napfényből állít elő cukrot és más elemeket, ám anyagcseréje sajátossága, hogy szénhidrogén-molekulákat is produkál magából (alként), amik kémiailag megegyeznek az olajfinomítókban termelt elemekkel, állítja a New York Times. Ez az (ál)alga koszos vízben él vagy termelésre alkalmatlan földön. A cég levédette szabadalmát a napfényből egyenesen üzemanyagot előállító "technológiára".
  • A kaliforniai Aurora Algae, az Amyris Biotechnologies és az LS9 szintén algákkal kísérleteznek, melyek amint cellulózt tartalmazó elemeket juttatnak beléjük (pl. cukor, gabona), megkezdik azt a folyamatot, amelynek végén üzemanyag áll elő. A Joule baktériuma azonban még cukrot sem igényel. A vállalat jövőre kezdi meg saját eljárása ipari szintű használatát és 2012-ben üzembe helyezi új algatelepét, amely várhatóan 56 700 liter üzemanyag előállítására lesz képes évente. Alapterületét számítva ez jóval magasabb "terméshozam", mint amilyen hektárra jutó átlagot az első generációs etanol-fajtákkal eddig elértek.

Vajból etanol

Minden évben vajba öntik Benjamin Franklin alakját egy pennsylvaniai amerikai mezőgazdasági vásáron. A versenyen megmérettetésre kerülő vajszobrokat azonban egy idő után le kell bontani. A pazarlás helyett Dr. Michael J. Haas kiötlötte, hogy bioüzemanyagot állítanak elő a nagy vajtömbökből, mert korábban ilyesmire nem történt példa - bár főzőolajból már készítettek másutt üzemanyagot.

A philadelphiai BlackGold Biofuels csapata a professzorral együtt megalkotott egy olyan eljárást, amely lehetővé teszi a vaj üzemanyaggá alakítását, akárcsak az ehetetlen, alacsony tápértékű anyagokét (mint amilyen az állati háj és zsiradék). A glicerinben gazdag hájban metanol molekula veszi át a glicerin szerepét, és gázolajat gerjeszt. A BlackGold Biofuels szerint az általuk kifejlesztett termelési folyamat többféle alapanyagnál is alkalmazható, melyeknél a zsír elsavasodik. A Benjamin Franklin arcából elkent, 360 kilogramm vajból végül 283,5 liter alacsony kvalitású üzemanyagot tudtak készíteni. Az étkezésre alkalmas vaj előállítási költsége túl nagy ahhoz, hogy etanol-forrásként szóba jöhessen. De a farmokon keletkező mezőgazdasági "szemét", mint például a megavasodott, romlott tej szolgálhat üzemanyag-alapként, ahelyett, hogy kiöntenék.

Etanol világtérkép
Etanol: növényi cukrokból és keményítőből vonják ki
Biodízel: növényi és állati olajból készítik
Első generációs etanolgyárak:
  • 1040 üzem, ebből 575 etanolt, 465 biodízelt állít elő
  • Összkapacitás: 102,1 milliárd liter etanol, 80,1 milliárd liter biodízel
  • 63 országban működnek, 7,3 milliárd dolláros befektetést képviselnek
  • Befektetőik között megtalálhatók: Royal Dutch Shell, BP, Daimler, General Motors, Volkswagen
  • 2007-ben a bioüzemanyag eladások 25,4 milliárd dollárt tettek ki (a szélenergia például 30 milliárdot)
  • 2006-ban a globális üzemanyagtermelés 2,6 százalékát adták bioüzemanyagok
Első generációs etanol:
  • Cukor: Brazília, India, Pakisztán
  • Kukorica: USA, Kína
  • Búza: Németország, Spanyolország, Franciaország
  • Egyéb növények: Kína, Afrika, Thaiföld
  • Szója: USA, Brazília, Argentína
  • Repce: EU, Oroszország, Ukrajna
  • Napraforgó: EU, Oroszország, Ukrajna
  • Olajpálma: Indonézia, Malajzia, Thaiföld
  • Hulladékolaj: Kína, USA
  • Jatropha-bokor: India, Burma, Afrika

(Forrás: Financial Times)

hirdetés

Véleményvezér

Az osztrák vasutasoknak elegük lett magyar kollégáikból

Az osztrák vasutasoknak elegük lett magyar kollégáikból 

Tényleg egészen elképesztő, hogy a magyar vasút mennyire képtelen megfelelni a kor elvárásainak.
A magyar élelmiszer-infláció fele az állami adóemelések eredménye

A magyar élelmiszer-infláció fele az állami adóemelések eredménye 

Érdekes az állami kommunikáció. Miközben folyamatosan az infláció elleni harc hőseként mutatja magát be a kormány az élelmiszer áremelkedés felét a kabinet generálta.
Szijjártó Péternek szerepelnie kellene a Kőgazdag Fiatalok című reality showban

Szijjártó Péternek szerepelnie kellene a Kőgazdag Fiatalok című reality showban 

Igazságtalan, hogy külügyminiszterünk nem kapott lehetőséget a legújabb, nézőszámot döntögető reality showban. Pont ugyanúgy él és gondolkodik, mint az ott szereplők.
A magyar kutatók is kárvallottjai ez egyetemi modellváltásnak

A magyar kutatók is kárvallottjai ez egyetemi modellváltásnak 

A nyilvánosság előtt nagy hangsúlyt kapott, hogy az Európai Unió kizárta a hallgatóknak szóló Erasmus programból a modellváltó magyar egyetemeket. Kevesebben tudják, hogy a kutatók is bajba kerültek.
Tíz százalékra csökkent az orosz gáz szerepe Európában

Tíz százalékra csökkent az orosz gáz szerepe Európában 

Orbán Viktor szerint nem jó, hogy Európa megszabadult az orosz energiahordozóktól. A miniszterelnök erről tegnap, napirend előtt az Országgyűlés őszi ülésszakának első napján beszélt.
Van ingyen ebéd

Van ingyen ebéd 

Szerencsések azok, akik a román határ mellett laknak. Kedvelt élelmiszereiket ugyanannál a multinál jóval olcsóbban kapják meg a szomszédoknál.

Info & tech

Cégvezetés & irányítás

Piac & marketing


Magyar Brands, Superbrands, Bisnode, Zero CO2 logo