Gemiler için biyoyakıt: Yenilenebilir kaynaklardan elde edilen dizel ve benzin

Geleneksel fosil yakıtların yanması, küresel CO ₂ emisyonlarının büyük bir bölümünü oluşturmaktadır. Dizel ve benzin Kruvaziyer atık gaz ve zehirli ağır yakıtlarla çevreyi kirlettiği için kruvaziyer ve ticaret gemilerine karşı büyük bir eleştiri vardır. Oberhausen’deki Fraunhofer Çevre, Güvenlik ve Enerji Teknolojisi UMSICHT’deki araştırmacılar alternatif iklim dostu yakıtlar aramaktadır. Artık uçaklar için benzin, dizel ve hatta gazyağı haline dönüştürülebilen yenilenebilir bir biyoyakıt üretebiliyorlar. Bu sentetik yakıt, sera gazı emisyonlarını fosil yakıta kıyasla yüzde 30’a kadar azaltır. Ayrıca daha az kurum emisyonu üretir.

Gemiler en büyük iklim günahkarları arasındadır. Milyonlarca ton yanmış deniz dizeli çevreyi kirletiyor. Taşımacılık sektörü her yıl dünya çapında karbondioksit milyar metrik ton civarında yayan sorumludur. Makine mühendisi Dr. Andreas Menne ve Oberhausen’deki Fraunhofer UMSICHT’deki meslektaşları, deniz dizelinin iklim üzerindeki olumsuz etkisini yeni bir teknoloji ile azaltmak istiyor. Biyorafineri ve Biyoyakıt bölümünü yöneten Menne ve ekibi yenilenebilir kaynaklardan üretilen sentetik dizel ve benzin üretiyor. Bunu yapmak için, biyoetanolü fosil yakıtlarla neredeyse aynı özelliklere sahip dizel, benzin veya jet yakıtına dönüştürüyorlar. Yardım ulaştırma sektörünün CO çizgi Yenilenebilirlerin ₂emisyonlar. “Saman, yapraklar, talaş, atık odun – biyoetanol için hammadde olarak neredeyse her şeyi kullanabiliriz” diyor Menne. Yeni iklim dostu biyoyakıt çok daha az sera gazı üretiyor. Araçlar bu yakıttan başka bir şeyle çalışamazlar. Aksine, E10 yakıtının sadece yüzde beş ila on’u biyoetanoldur; geri kalanı fosil kökenlidir. “Bununla çok fazla iklim etkisi hissetmeyeceğiz,” diyor Menne. “Elektrikli, hibrit ve yakıt hücreli araçlar sera gazı emisyonlarını azaltmayacakbunun olması gerektiği kadar çabuk. Yarının yakıtları için bütünsel bir yaklaşıma ve çeşitli çözümlere ihtiyacımız var. “Harekete geçme baskısı, 2030 yılına kadar yüzde 3,5’lik bir payı hesaba katmak için gelişmiş yakıtlar isteyen revize Yenilenebilir Enerji Direktifi (RED II) ile artıyor. gıda ürünlerine dayalı alternatif yakıtlar aynı oranda azaltılmalıdır.

Buğday samanından yapılan biyoetanol

UMSICHT araştırmacıları, deneysel bir tesiste haftada 20 litreye kadar yeni biyoyakıt üretiyorlar. Hammadde, buğday samanından elde edilen biyoetanoldur. Menne, “Aslında, başka alkol kullanabilirim” diyor. Saman alkol başlangıçta, metal tamburdan test tesisinin boruları boyunca bir buharlaştırıcıya akarken sıvı şeklini korur. Sıcaklık 20 bar basınçta 350 santigrat dereceye ulaştığında, gaz halindeki alkol tübüler bir reaktör olan bitkinin kalbine akar. Bu reaktör yeni geliştirilen bir katalizör malzemesi ile kaplanmış aktif karbon parçaları ile doldurulur. Bu katalizörler, gazın ayrı ayrı karbon bileşikleri arasında bağlar oluşturarak yoğunlaşmasına neden olur. Bu, kaç karbon molekülünün birleştirildiğine bağlı olarak benzin, gazyağı veya dizel üretir. ” Laboratuarda genellikle bir katalizör geliştirilir, ancak daha sonra büyük miktarlarda üretilmesi zor olabilir. Ancak, değerli metallerden veya nadir topraklardan oluşmadığından, bu katalizörün malzemelerini ucuza satın alabiliriz. Ve en önemlisi, uzun vadede istikrarını koruyor “diyor Menne.

Pfinztal’daki Fraunhofer Kimyasal Teknoloji ICT Enstitüsü’ndeki araştırmacıların doğruladığı gibi, biyoyakıt çok fazla güç topluyor. Yeni yakıtla denemeler yapmak, motor gücünü değerlendirmek ve atık gazları hassas aletlerle ölçmek için standart ticari motorları bir test tezgahına koydular. Bu okumalar farklı çalışma seviyelerinde, soğuk çalıştırmalarda, farklı yükler altında ve değişen motor devirlerinde alınmıştır.

Testler düşük atık gaz emisyonlarını doğrular

Bu denemeler, biyoyakıtın enerji yoğunluğunun geleneksel yakıtlardan biraz daha yüksek olduğunu buldu. Bu, tankında bu yeni yakıtı olan bir aracın gerçek bir yarışta hafif bir avantaj sağlayacağı anlamına gelir. Sentetik yakıtın sitesindeki atık gaz emisyonları da daha az karbon monoksit, karbon dioksit ve hidrokarbonlar ve daha az is egzozundan çıkan bir sürü bir satış noktası vardı. Bu biyoyakıtın fiziksel özellikleri fosil dizeline yakındır, bu nedenle geçerli standartlara uymak için yapılabilir.

Fraunhofer UMSICHT’de bir kimya mühendisi olan Venkat Aryan, ekolojik etkiyi değerlendirmek için her işlem adımında sera gazlarının her bir molekülünü ekledi. İyi bir tekerlek analizi, tüm sera gazlarını, hammaddelerin çıkarılmasından veya hasat edilmesinden yakıtın kinetik enerjiye dönüşmesine kadar denkleme dahil eder. Bu, yeraltı kuyularından ham petrol çıkarma, biyoyakıt ve atık gazlar için bitki yetiştirmeyi içerir. O CO olduğu bulunmuştur ₂ Buğday samanı yapılmış sentetik dizel eşdeğer etanol kaynağına bağlı olarak, Megajul başına 64.3 91.6 gram olarak gerçekleşti. Bu, petrol bazlı dizel için 94 gramdan yüzde 32’ye kadar daha az.

Nakliye şirketleri kendi biyoyakıtlarını yapabilir

“Bizim yakıt uçaklar için benzin, dizel ve hatta gazyağı dönüştürülebilir. Ama ikincisi en karmaşık olduğunu” Menne diyor. Deniz dizelleri çok daha basit bir konudur. Bir rafineride işlenmesi gerekmez. Menne, “Tesisimizi bir limana kurabilirsiniz. Sürecimiz o kadar basittir ki nakliye şirketleri kendi dizellerini üretebilirler. O zaman büyük kokuların yaşı yakında biter” diyor.

Teknoloji piyasaya çıkmaya hazır. Sentetik dizel petrolden dizelden daha pahalı olsa da, Menne bunun yakında değişeceğinden emindir. Yeni mevzuat yürürlüğe girdikçe fosil yakıtların üretimi o kadar ucuz olmayacak.