βιοκαυσιμα

Τι είναι τα βιοκαύσιμα

Σαν βιοκαύσιμα χαρακτηρίζονται όλα τα στερεά, υγρά και αέρια καύσιμα που προέρχονται από ανανεώσιμες πηγές (φυτά, βιομάζα κτλ). Τα πλέον διαδεδομένα είναι :

α) το βιοντίζελ που παράγεται από φυτικά έλαια και ζωϊκά λίπη με μία διαδικασία που ονομάζεται μετεστεροποίηση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στους υπάρχοντες πετρελαιοκινητήρες είτε αυτούσιο είτε σε ανάμιξη με το πετρέλαιο κίνησης.

β) η βιοαιθανόλη που παράγεται από φυτά σακχαρούχα, κυτταρινούχα και αμυλούχα με αλκοολική ζύμωση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ανάμιξη με την βενζίνη στους υπάρχοντες βενζινοκινητήρες μετά από ελάχιστες ή και καθόλου μετατροπές ανάλογα με την περιεκτικότητα του μίγματος.

γ) το βιοαέριο (μεθάνιο) που παράγεται από την αποσύνθεση οργανικών αποβλήτων
δ) τα υπολείμματα γεωργικών καλλιεργειών και δασικών προϊόντων (βιομάζα)

Από τι παράγονται τα βιοκαύσιμα

Κατ’άρχάς θα επικεντρωθούμε στο βιοντίζελ και στην βιοαιθανόλη που φαίνεται να αφορούν κυρίως την ελληνική αγορά .

Το βιοντίζελ παράγεται από φυτικά έλαια με την διαδικασία της μετεστεροποίησης. Αυτά προέρχονται κυρίως από κραμβέλαιο, ηλιέλαιο, σογιέλαιο, βαμβακέλαιο και φοινικέλαιο. Επίσης βιοντίζελ μπορεί να παραχθεί και από χρησιμοποιημένα τηγανέλαια από εστιατόρια και από ζωϊκά λίπη από σφαγεία κτλ, τα οποία όμως δίνουν κατώτερη ποιότητα καυσίμου

Η βιοαιθανόλη είναι αλκοόλη η οποία παράγεται από την ζύμωση σακχάρων που παίρνουμε κυρίως από ζαχαρότευτλα, ζαχαροκάλαμο, σιτηρά, καλαμπόκι και σακχαρούχο σόργο , ακόμα και από κρασί

Γίνεται έρευνα για μελλοντική παραγωγή βιοκαυσίμων 2ης γενιάς και από πιο ευτελείς πρώτες ύλες όπως δασικά υπολείμματα, βιομάζα, απορρίμματα τα οποία θα μειώσουν το κόστος των βιοκαυσίμων το οποίο προς το παρόν είναι αυξημένο


''Πλεονεκτήματα'' των βιοκαυσίμων

Ως προϊόντα ανανεώσιμων πηγών, τα βιοκαύσιμα είναι καθαρά, μη τοξικά και δεν περιέχουν ενώσεις επικίνδυνες για την ανθρώπινη υγεία. Το πιο σημαντικό ίσως πλεονέκτημά τους είναι ότι κατά την καύση τους δεν αυξάνεται το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) – το αέριο που δημιουργεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου- που εκλύεται στην ατμόσφαιρα και αυτό διότι τα φυτά από τα οποία παράγουμε τα βιοκαύσιμα είχαν δεσμεύσει προηγουμένως με την διαδικασία της φωτοσύνθεσης αυτό το CO2 για να μεγαλώσουν.

Αυτός ο λόγος –δηλ. η μη επιβάρυνση του ισοζυγίου του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα- όπως επίσης και ο λόγος ότι οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούμε για να τα παράγουμε, μπορούν να καλλιεργηθούν στους αγρούς μας και να απεξαρτηθούμε σε μεγάλο ποσοστό από τις πετρελαιοπαραγωγές χώρες, ώθησαν την Ε.Ε. να επιβάλει την χρησιμοποίησή τους από τις χώρες μέλη με συγκεκριμένο χρονοδιάγραμμα.


τα αρνητικα των βιοκαυσιμων

Η απερίσκεπτη χρήση των βιοκαυσίμων μπορεί να έχει καταστρεπτικές συνέπειες για το περιβάλλον και την παγκόσμια διατροφική αλυσίδα, προειδοποιούν τα Ηνωμένα Εθνη στη μεγαλύτερη, μέχρι σήμερα, έκθεσή τους για τη βιοενέργεια. Παράλληλα, επισημαίνουν ότι τα βιοκαύσιμα μπορούν να βοηθήσουν στην καταπολέμηση του φαινομένου του θερμοκηπίου και να δημιουργήσουν θέσεις εργασίας στον αναπτυσσόμενο κόσμο. Στην έκθεση του «Un - Εnergy», μιας κοινοπραξίας 20 φορέων των Ηνωμένων Εθνών, υπογραμμίζεται ότι η διεύρυνση της χρήσης των αγροτικών καλλιεργειών για την παραγωγή βιοκαυσίμων και κυρίως της αιθανόλης, θα έχει ανυπολόγιστες συνέπειες στην παγκόσμια διατροφική αλυσίδα, ενδέχεται να επιταχύνει τον ρυθμό με τον οποίο καταστρέφονται τα τροπικά δάση και να εκτινάξει στα ύψη τις τιμές προϊόντων που χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοκαυσίμων.

Αυξήσεις

Ενδεικτικά αναφέρεται ότι στις ΗΠΑ οι τιμές καλαμποκιού - που χρησιμοποιείται για την παραγωγή αιθανόλης - αυξήθηκαν κατά 78% μέσα στο 2007, φθάνοντας στο υψηλότερο επίπεδο των τελευταίων δέκα ετών.

Η έκθεση του ΟΗΕ προειδοποιεί ακόμα ότι η ταχεία ανάπτυξη παραγωγής βιοκαυσίμων θα αυξήσει πιθανότατα τις ανάγκες για τρόφιμα και προϊόντα

Περιβαλλοντικές οργανώσεις και υπηρεσίες των Ηνωμένων Εθνών επισημαίνουν ότι η παραγωγή βιοκαυσίμων έχει ως συνέπεια να αυξάνονται οι τιμές των τροφίμων και να ενθαρρύνεται η αποψίλωση δασών.

Επίσης, υποστηρίζουν ότι ορισμένα είδη βιοκαυσίμων εκλύουν ίδια ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα με τα συμβατικά καύσιμα .
η μαζική καλλιέργεια καλαμποκιού, ζαχαροκάλαμου, σόγιας, φοινικέλαιου και άλλων καλλιεργειών που ωθούνται προς το παρόν από τη βιομηχανία των βιοκαυσίμων – με την πρόθεση να είναι όλα γενετικά τροποποιημένα- δεν θα μειώσει τις εκπομπές των αέριων του θερμοκηπίου, αλλά θα μετατοπίσει από τις εστίες τους δεκάδες χιλιάδες αγροτών, θα μειώσει την ασφάλεια τροφίμων σε πολλές χώρες, και θα επιταχύνει την αποψίλωση δασών

Η ασφάλεια των τροφίμων και η μοίρα των αγροτών

Οι θιασώτες της βιοτεχνολογίας υπερμάχονται της εξάπλωση της καλλιέργειας σόγιας ως παράδειγμα επιτυχούς υιοθέτησης της γ.τ. τεχνολογίας από τους αγρότες. Ωστόσο αυτό το στοιχείο αποκρύπτει το γεγονός ότι η επέκταση σόγιας οδηγεί στον ακραίο συγκεντρωτισμό γης και εισοδήματος. Στη Βραζιλία, η καλλιέργεια σόγιας μετατοπίζει ένδεκα αγρο-εργάτες για κάθε νέο εργάτη που απασχολεί.

Η προώθηση του "αγρο-μετώπου" των βιοκαυσίμων είναι μια απόπειρα ενάντια στην αυτάρκεια τροφίμων των αναπτυσσόμενων εθνών δεδομένου ότι τα εδάφη για την παραγωγή τροφίμων θυσιάζονται όλο και περισσότερο για να ταΐσουν τα αυτοκίνητα των ανθρώπων του παγκόσμιου Βορρά. Η παραγωγή βιοκαυσίμων έχει επίσης άμεσες επιπτώσεις στους καταναλωτές με την αύξηση του κόστους διατροφής. Εξαιτίας του γεγονότος ότι περισσότερο από 70% του καλαμποκιού στις Η.Π.Α. χρησιμοποιείται για ζωοτροφή, διπλασιάζοντας ή τριπλασιάζοντας την παραγωγή αιθανόλης μπορεί να προκαλέσει αύξηση των τιμών καλαμποκιού, και κατά συνέπεια, την τιμή του κρέατος. Η απαίτηση για τα βιοκαύσιμα στις Η.Π.Α. έχει συνδεθεί με μια μαζική άνοδο στην τιμή του καλαμποκιού που οδήγησε σε μια πρόσφατη αύξηση 400% στις τιμές παρασκευασμάτων όπως η tortilla στο Μεξικό.

Η κλιματική αλλαγή

Ένα από τα κύρια επιχειρήματα των υπερασπιστών των βιοκαυσίμων είναι πως αυτές οι νέες μορφές ενέργειας θα βοηθήσουν στην μετρίαση της κλιματικής αλλαγής. Ωστόσο, με την προώθηση μεγάλης κλίμακας μηχανοποιημένων μονοκαλλιεργειών που απαιτούν αγρο-χημικές εισροές και μηχανήματα, το πιθανότερο τελικό αποτέλεσμα είναι μια γενικότερη αύξηση στις εκπομπές του CO2. Καθώς τα δάση που δεσμεύουν αέρια του θερμοκηπίου αποψιλώνονται για να αντικατασταθούν από καλλιέργειες βιοκαυσίμων, οι εκπομπές αυτές θα αυξάνονται παρά θα μειώνονται

Δύο ανεξάρτητες έρευνες που διεξήχθησαν στις ΗΠΑ ανατρέπουν όσα πιστεύαμε ως σήμερα για τις καλλιέργειες φυτών τα οποία αποτελούν την πρώτη ύλη για τη δημιουργία βιοκαυσίμων.

Σύμφωνα με την έρευνα (που διεξήγαγαν ερευνητές από τα πανεπιστήμια της Minnesota, του Princeton και της Iowa) το ισοζύγιο του περιορισμού του διοξειδίου άνθρακα από τις καλλιέργειες αυτών των φυτών είναι ελλειμματικό σε σχέση με την απορρόφηση του διοξειδίου από τα δάση, τους βάλτους, τις σαβάνες και τις άλλες περιοχές που καταστρέφονται για να γίνουν χωράφια για φυτά που παράγουν βιοκαύσιμα. Ως γνωστόν τα βιοκαύσιμα απελευθερώνουν λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα από ό,τι τα ορυκτά.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα φυτά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοκαυσίμων θα πρέπει να καλλιεργούνται για πολλούς αιώνες και σε μεγάλες εκτάσεις ώστε ο περιορισμός των επιπέδων του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα (εξαιτίας της καύσης βιοκαυσίμων) να είναι ανάλογος με τις ποσότητες του διοξειδίου που απορροφούν τα δάση και οι άλλες περιοχές που καταστρέφονται για να δημιουργηθούν οι καλλιέργειες.

Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι στην Ινδονησία οι φυτείες παραγωγής φοινικέλαιου θα χρειαστούν 423 χρόνια για να καταφέρουν τελικά να ισοσκελίσουν το ισοζύγιο της απορρόφησης του διοξειδίου του άνθρακα από τους βάλτους που καταστράφηκαν για να δημιουργηθούν οι φυτείες.

Είναι επίσης γνωστό ότι τα δάση του Αμαζονίου καταστρέφονται συστηματικά για τη δημιουργία καλλιεργειών σογιέλαιου το οποίο στη συνέχεια θα γίνει βιοκαύσιμο. Σύμφωνα με τον υπογράφοντα την έρευνα Jason Hill του Πανεπιστημίου της Minnesota, θα χρειαστούν 319 χρόνια για να καταφέρουν οι καλλιέργειες αυτές να ισοσκελίσουν το ισοζύγιο σε σχέση με τα δέντρα που κόπηκαν.

Ο Joe Fargione, επιστήμονας από την περιβαλλοντική ομάδα The Nature Conservancy δήλωσε "Μήπως το διοξείδιο του άνθρακα που χάνουμε μετατρέποντας τα δάση, τα λιβάδια, και τα έλη, ξεπερνά σε βάρος το διοξείδιο του άνθρακα που διατηρείται χρησιμοποιώντας τα βιολογικά καύσιμα αντί των ορυκτών καυσίμων; Και είναι εκπληκτικό ότι η απάντηση είναι όχι".

Η μελέτη έλαβε υπόψη το γεγονός ότι μετά από τους αιώνες, θα μπορούσε να εξισωθεί το ισοζύγιο, αλλά για τα επόμενα εκατό χρόνια ή και περισσότερα ακόμα, θα έκανε την παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας χειρότερη.

Ο Stephen Polasky, ένας από τους συντάκτες της μελέτης από το πανεπιστήμιο Μινεσότας δήλωσε ότι "δεν έχουμε τα κατάλληλα κίνητρα επειδή οι ιδιοκτήτες της γης ανταμείβονται για την παραγωγή του βιοπετρελαίου, αλλά δεν ανταμείβονται για τη διαχείριση του άνθρακα. Αυτό δημιουργεί κίνητρα για την υπερβολική εκχέρσωση του εδάφους και μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλες αυξήσεις στις εκπομπές άνθρακα."

Η Ευρωπαϊκή Ένωση αυτήν την περίοδο προβλέπει ότι μέχρι το 2020, τα βιολογικά καύσιμα πρέπει να αποτελούν το 10% των καυσίμων που χρησιμοποιούνται στις μεταφορές


πηγες physics4u,τεε Θρακης

Βιοκαύσιμα από φύκια


Ξεχάστε ό,τι ακούτε για αιθανόλη από καλαμπόκι ή κυτταρίνη, πετρέλαιο από κράμβη κ.λπ. Το ενεργειακό και χρηματικό κόστος καλλιέργειας και συλλογής των φυτών αυτών κάνει αντιοικονομική τη χρήση τους ως εναλλακτικές πηγές ενέργειας.

Αντίθετα, τα φύκια;



Μεγαλώνουν γρήγορα


Μπορούν να λιπανθούν με αστικά λύματα


Δεν χρειάζονται γλυκό νερό (ζουν σε θαλασσινό)


Καταναλώνουν διοξείδιο του άνθρακα


Χρειάζονται απλά ντεπόζιτα οπότε μπορούν να τοποθετηθούν σε άγονα μέρη (δεν περιορίζουν άλλες καλλιέργειες).


Το μόνο που θέλουν είναι άφθονο φως. Έτσι, είναι δυνατή η ανάπτυξή τους σε απομεμακρυσμένες περιοχές.
Φυσικά υπάρχουν ακόμη τεχνικά προβλήματα στις καλλιέργειες φυκιών. Για παράδειγμα όταν μεγαλώνουν κρύβουν το ηλιακό φως και έτσι περιορίζεται η ανάπτυξή τους.

Ωστόσο, μετά τις υδατοκαλλιέργειες φαίνεται πως οι φυτείες φυκιών θα γίνουν και αυτές κοινό θέματα σε πολλές περιοχές του κόσμου.

Πηγή: h**p://www.popsci.com


Βιοκαύσιμα από... μύκητες

Νέους ορίζοντες στη δημιουργία εναλλακτικών πηγών ενέργειας ανοίγει η έρευνα του Αμερικανού Γκάρυ Στρόμπελ, καθηγητή στο πανεπιστήμιο της Μοντάνα.

Ο Στρόμπελ και η ομάδα του ανακάλυψαν έναν μύκητα που μπορεί να μετατρέπει την κυτταρίνη, το δομικό συστατικό των φυτών σε αέριους υδρογονάνθρακες, που χρησιμοποιούνταν ως βιοκαύσιμα.



Αν και η ανακάλυψη έγινε τυχαία, εάν εφαρμοστεί θα αποτελέσει πραγματική επανάσταση στον τομέα της ενέργειας, καθώς η μέχρι τώρα παραγωγή βιοκαυσίμων απαιτούσε μεγάλες ποσότητες καλαμποκιού και σόγιας ως πρώτης ύλης, με αποτέλεσμα να προκαλούνται ελλείψεις σε τρόφιμα και φυσικούς πόρους.

Ο Γκάρυ Στρόμπελ εδώ και πολλά χρόνια ταξιδεύει σε όλο τον κόσμο προσπαθώντας να εντοπίσει φυτά του περιέχουν μικροοργανισμούς χρήσιμους για τον άνθρωπο. Μάλιστα το 1993 είχε ανακαλύψει έναν μύκητα που χρησιμοποιήθηκε για την Παρασκευή του αντικαρκινικού φαρμάκου «Taxol».

Όταν ο Στρόμπελ και η ομάδα του βρίσκονταν στο τροπικό δάσος της Παταγονίας, ανακάλυψαν εντελώς τυχαία στο εσωτερικό ενός δέντρου του είδους Ulmo, τον μύκητα Gliocladium roseum, τον οποίο και εξέθεσαν σε έναν άλλο πολύ ισχυρό μύκητα, τον Muscodor albus. Με έκπληξη παρατήρησαν ότι ο μύκητας του δέντρου ήταν πολύ πιο ισχυρός και καθώς εξουδετέρωνε τον άλλο μύκητα, παρήγαγε ένα αέριο. Όταν μελέτησαν τη σύνθεση του αερίου ανακάλυψαν ότι επρόκειτο για υδρογονάνθρακες και παράγωγά τους.

Θα χρειαστεί αρκετός καιρό έως ότου οι επιστήμονες μπορέσουν να παράγουν μεγάλες ποσότητες βιοκαυσίμων με αυτό τον τρόπο, αλλά σίγουρα τα μηνύματα είναι αισιόδοξα


πηγη zougla.gr

Τα βιοκαύσιμα επιταχύνουν αντί να επιβραδύνουν την υπερθέρμανση

Η χρήση των βιοκαυσίμων που στηρίζεται σε ειδικά ενεργειακά φυτά μπορεί να επιδεινώσει και όχι να επιβραδύνει την άνοδο της θερμοκρασίας, γιατί για την παραγωγή αυτών των φυτών καταστρέφονται τα τροπικά δάση.

Αφού θεωρήθηκαν σαν η απάντηση στο πετρέλαιο, τα βιοκαύσιμα έχουν γίνει τελευταία όλο και πιο αμφιλεγόμενα, λόγω των επιπτώσεών τους στις τιμές των τροφίμων και την ποσότητα της ενέργειας που απαιτείται για την παραγωγή τους.

Τα βιοκαύσιμα μάλιστα θα μπορούσαν να είναι υπεύθυνα για την απελευθέρωση πολύ περισσότερου διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, από ό,τι ενδεχομένως θα μπορούσε να μειωθεί με την υποκατάσταση του πετρελαίου από τα ενεργειακά φυτά, σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη.

Έτσι, προστίθεται άλλη μια αμφιλεγόμενη ωφέλεια από τα βιοκαύσιμα, κάτι που εδώ και καιρό επισημαίνουν και πολλές περιβαλλοντικές οργανώσεις.

Η μελέτη της Holly Gibbs, του Ινστιτούτου Woods για το Περιβάλλον του πανεπιστημίου Στάνφορντ, η οποία παρουσιάστηκε στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης, προειδοποιεί ότι «αν κινούμε τα αυτοκίνητά μας με βιοκαύσιμα που παρήχθησαν στις τροπικές περιοχές, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ότι στην ουσία καίμε τα τροπικά δάση μέσα στα ρεζερβουάρ της βενζίνης μας».

Η Gibbs μελέτησε δορυφορικές φωτογραφίες από τις τροπικές περιοχές από το 1980 έως το 2000 και διαπίστωσε ότι το ήμισυ των νέων καλλιεργειών, οφείλεται στα παρθένα τροπικά δάση και ένα άλλο 30 τοις εκατό από τα καταπατημένα τροπικά δάση.

"Όταν κόβονται τα δέντρα για να δημιουργηθεί χώρος για νέες καλλιεργήσιμες εκτάσεις, συνήθως καίγονται, οπότε αυξάνεται το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα," δήλωσε η Gibbs.

Για υψηλής απόδοσης ενεργειακές καλλιέργειες όπως το ζαχαροκάλαμο θα χρειαζόταν 40 έως 120 χρόνια για να 'ξεπληρώσουν' αυτή την προσθήκη του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

Για καλλιέργειες χαμηλότερης απόδοσης όπως είναι το καλαμπόκι και η σόγια, θα χρειαστούν 300 έως 1.500 χρόνια, δήλωσε η ίδια.

"Τα βιοκαύσιμα έχουν προκαλέσει συναγερμό εξ αιτίας της πολύ γρήγορης παραγωγής τους: Η παγκόσμια παραγωγή αιθανόλης αυξήθηκε κατά τέσσερις φορές και το βιοντίζελ κατά 10 φορές μεταξύ 2000 και 2007," πληροφορεί η Gibbs.

"Εξάλλου, οι γεωργικές επιδοτήσεις στην Ινδονησία και στις Ηνωμένες Πολιτείες παρέχουν κίνητρα για την αύξηση πρόσθετη παραγωγής των καλλιεργειών αυτών."

Η Gibbs εκτιμά ότι το ένα τρίτο έως τα δύο τρίτα των πρόσφατων αποψιλώσεων των δασών θα μπορούσε να οφείλεται στην αυξημένη ζήτηση για τα βιοκαύσιμα, αν και, όπως τόνισε, η αυξημένη ζήτηση για τρόφιμα και ζωοτροφές παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο για αυτές τις αποψιλώσεις.

Όπως λέει τα βιοκαύσιμα μπορεί να συνεχίσουν να αποτελούν μια εναλλακτική πηγή καυσίμων, αρκεί τουλάχιστον να μην προέρχονται από δασικές περιοχές ή να μην ανταγωνίζονται τις καλλιέργειες για τροφή όπως είναι το ζαχαροκάλαμο και η σόγια

Η καλλιέργεια φυτών για βιοκαύσιμα σε περιθωριακά εδάφη μπορούν να έχουν μια γενικά θετική επίδραση στο περιβάλλον και υπάρχουν τεράστια μέρη υποβαθμισμένης γης στις τροπικές περιοχές.

Δεδομένου ότι η καταπολέμηση της διάβρωσης του εδάφους κοστίζει περισσότερο από τη μείωση των δασών, οι γεωργοί θα πρέπει να πάρουν οικονομικά κίνητρα για να το κάνουν αυτό, είπε η Gibbs.

Και οι πολιτικοί θα πρέπει επίσης να αποφασίσουν εάν το κλίμα θα υπηρετείται καλύτερα με την αναβάθμιση των υποβαθμισμένων εκτάσεων, οπότε θα λειτουργήσουν και ως δεξαμενές του άνθρακα, προσφέροντας κι άλλες οικολογικές υπηρεσίες, όπως η ανακύκλωση των ομβρίων υδάτων, η αποφυγή των πλημμυρών και της μείωσης του κινδύνου για τα απειλούμενα είδη.

πηγη afp,physics4u.gr