Esterifikace aneb MEŘO

Vlastnosti MEŘO mírně vyšší emise NOx zředění motorového oleje = častější intervaly výměny oleje nižší bod tuhnutí = problémy se starty při + 5 °C < 0 °C = špatné starty, problémy s dopravou paliva z nádrže (aditiva) typický zápach spalin není třeba konstrukčních změn motoru neomezená mísitelnost s motorovou naftou nezatěžuje životní prostředí nižší obsah polycyklických aromátů

Vlastnosti MEŘO ve srovnání s motorovou naftou: Ukazatel Motorová nafta MEŘO kinematická viskozita (mm/s): 0 °C 20 °C 100 °C 3-14 2-8 0,7-2 10 6,3-8,1 1,7 cetanové číslo měrná hmotnost (kg/l) bod vzplanutí (°C) bod tuhnutí (°C) 45 0,8-0,86 55 0-(-12) 54-55 0,87-0,88 130 -7 emise, vznětový motor: Pe=52kW, VM=4,15 l, n=2 200/min CO (g/hod) CHx (g/hod) NOx (g/hod) SO2 (%) 62 43 223 0,15 56 31 241 0,002 kouřivost (stupnice BOSCH) 0,49 0,26

Zmenšení emisí při použití bionafty %

Spotřeba energie (v produktu) Výroba bionafty: Výnos 3 t/ha řepky min. 1 t bionafty Reesterifikace za - studena 8-17% tuku (skladovat.) - tepla > kvalita, výtěžnost, spotřeba energie Spotřeba energie (v produktu) bionafta 10,3 % etanol 28,9% (cukrovka), 26,1% (pšenice)

Energetická bilance MEŘO: INPUT  17,6 GJ/ha OUTPUT  46,6 GJ/ha Energetický zisk z 1 ha = 2,65 x

Pohonné hmoty z biomasy v České republice

Bioetanol a ETBE: Bionafta: žito, pšenice, tritikale obiloviny: 2-3 t etanolu/ha marginální oblasti (40% OP = 30% produkce obilí) 450 000 t obilovin =1 883 000 hl etanolu destilační výpalky – krmivo energetická bilance < 1:1 = menší ekologické výhody užívání biopaliva (efektivní využití vedlejších produktů) vláda v 1995 – výroba bioetanolu a následně ETBE (etyl-tercbutyletér) 5-10% přídavek etanolu do benzínu až 15% ETBE Bionafta: PHM maziva oleje druhotně pokrutiny. 1992 – „oleoprogram“ 8-9% orné půdy k produkci řepky

Ekologický význam spalování biologických PHM 1 spálená tuna PHM = 2,8 t CO2 spalováním ETBE (etyl-tercbutyletér) vzniká relativně neškodný acetaldehyd spalováním MTBE (z ropy) vzniká karcinogenní formaldehyd

Spalování biomasy

Zdroje energeticky využitelné biomasy v ČR

Využití biopaliv: energetická koncepce obcí: teplárny, energobloky ztráta monopolního postavení pro dodavatele zemního plynu (= stálý růst cen pro konečného odběratele) náhrada ekologicky nevhodného hnědého uhlí podnikatelsky zajímavé podpora zaměstnanosti farmy: ohřev užitkové vody, vytápění objektů

Objemová hmotnost (kg/m3) Pevná biopaliva: Vlhkost (%) Popel (%) Čerstvě sklizené stébelniny 80 Syrové dřevo 60 0,5-1,0 Palivové dřevo 30 Skladovaná sláma 15 < 6 Objemová hmotnost (kg/m3) Řezaná sláma 40 Balíkovaná sláma > 150 Dřevní štěpka 250 Brikety a pelety 600 – 1 000 Standardizace biopaliv a topenišť = tržní úspěch

Výhřevnost fytopaliv Spékavost fytopaliv Látky hoření uhlík (44%) a vodík (6%) jsou okysličeny (obsah kyslíku v rostlinách 36%) = nižší výhřevnost (18 MJ/kg) než fosilní paliva Obsah popelovin u stébelnin je vyšší (8%) než u dřevin (1%) Optimální vlhkost: stébelnin je 15-20% a dřevin 20-30%. Pevná fytopaliva snadno zplynovatí (200°C) = 70-80% hmoty Plameny (dřevo až 5 m) nesmí být ochlazovány – tvorba sazí a oxidu uhelnatého (emisní omezení) = kamna na uhlí nejsou vhodná Vysoký obsah draslíku, vápníku a křemíku = měknutí popele při 800°C, při 900°C sklovitá hmota, poškozující vyzdívku a rošty Nutné dvojstupňové spalování Piliny a sláma tvoří popílek = tepelná zařízení nad 100 kW musí být vybavena cyklonem, usazovacími komorami nebo filtry Podroštový popel = dobré hnojivo Popílek obsahuje těžké kovy = škodlivina

Vliv vlhkosti paliva na výhřevnost a měrnou hmotnost: Palivo vlhkost (%) výhřevnost (MJ/kg) obj. hmotnost (kg/m3) Polena (měkké dřevo) 10 20 30 40 50 18,56 16,40 14,28 12,18 10,10 8,10 355 375 400 425 450 530 Dřevní štěpka 170 190 210 225 sláma obilovin sláma kukuřice lněné stonky sláma řepky 15,50 14,40 16,90 16,00 120 (balíky) 100 (balíky) 140 (balíky) Přirozené větrání = snížení obsahu vody na 20%/rok (dřevní hmota), 13% (sláma řepky)

Standardizace biopaliv: forma využití Stébelniny obří balíky Hesston (300-500 kg, 1,2x1,5x2,25m) jediné palivo s komunálním odpadem válcové balíky vlastní palivo Dřevo, sláma brikety v případě dosoušení neprodejné: cena Dřevní štěpka syrové dřevo průmyslové odpady nejhorší a nejlevnější nejkvalitnější Dřevo polena, polínka 80% v Rakousku a Finsku Spodní hranice ekonomiky výroby briket = 2 000 (5 000) t/rok Ekonomika výroby pelet = 10 000 t/rok

Výhled energetického potenciálu fytopaliv v ČR (mil. tun) T 01

EP: ekonomické srovnání Palivo Jedn. cena + DPH (Kč/t, m3, kWh) Výhřevnost (MJ v 1 kg, m3, kWh) Cena (Kč/GJ) Účinnost zař. (%) Upr. cena Hnědé uhlí prům. 1 250 14 89 60 149 Hnědé uhlí kval. 85 105 Uhelné brikety 2 200 18 122 70 175 Černé uhlí 2 100 25 120 Koks 4 200 28 150 214 Zemní plyn 5,3 33 161 92 Plyn 4,55 138 Topná nafta 12 300 43 286 94 304 LTO 5 200 41 127 135 Elektřina přímo 1,1 3,6 306 100 Biomasa do 500 t 600 13 38 80 48 500 - 1 000 t 1 200 77 96 1 000 – 1 500 t 1 800 115 144 pod 500 Kč/t = sláma, dřevní odpad, vytrvalé rostliny 500 - 1 000 Kč/t = většina EP, štěpka rychle rostoucích rostlin 1 500 Kč/t = upravená surovina: brikety, pelety, polena