Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Dzisiejsze odpadki jutrzejszym paliwem
01.01.2012

Rudolf Diesel, konstruując swój pierwszy silnik, jako paliwo, wykorzystał olej arachidowy z orzeszków ziemnych. Wtedy nie znano terminu biopaliwo, a jego wynalazek pokazał możliwość napędzania automobilu innym surowcem niż ropa. Jak by mogło wyglądać nasze rolnictwo gdyby ta metoda została spopularyzowana? Od tego czasu minęło ponad sto lat, a my nadal mamy małą różnorodność energetyczną.

Nie jest to do końca prawdziwe stwierdzenie. Obecnie ludzie z całego świata badają różne „kontrowersyjne” metody pozyskiwania energii. Jedne opierają się na wykorzystaniu kaczego tłuszczu jako biodiesela, a inne zachęcają do produkowania większej ilości odpadowych pieluch. Ich łącznikiem jest wykorzystanie materiałów odpadowych w taki sposób, aby można było z nich wytworzyć energię.

 

PIELUCHY

Typowa energia w Polsce wytwarzana jest za pomocą elektrowni węglowych. Wykorzystywany materiał to węgiel kamienny. Żeby pozyskać ten surowiec trzeba go najpierw wydobyć na powierzchnię.

A co, gdyby było możliwe, wykorzystanie naszych własnych odpadów do celów energetycznych? Biosurowce - choć ten termin może zabrzmieć groźnie - nie dotyczy broni biologicznej, a przynajmniej nie w rozumieniu dosłownym.

Japońscy naukowcy stworzyli maszynę, która przerabia zużytą pieluchę po dorosłym w paliwo. Może to się wydawać dziwne, gdyby ktoś nie znał ich wcześniejszego wynalazku - maszyny przerabiającej zużyty papier biurowy na papier toaletowy.

W jednym ze szpitali w pobliżu Tokio zainstalowano dwie aparatury do recyklingu pieluch. Mogą one dziennie przerobić ponad 600kg surowca. Materiał zostaje pocięty na kawałki, wysuszony i wysterylizowany. Powstaje granulat opałowy wolny od zanieczyszczeń mikrobiologicznych. Dopiero taka forma, może być użyta do produkcji energii, stosując np. kotły na biomasę do podgrzewania wody.

        A czy można coś zrobić z pieluchami dziecięcymi? Kanadyjczycy też mają na tym polu pewne sukcesy. Dzięki wykorzystaniu procesu pirolizy, produkują między innymi olej napędowy z tego „surowca”. Wg szacunkowych kalkulacji firmy zamierzają rocznie przerabiać 180 milionów sztuk pieluch. Ma to dać około 11 milionów litrów paliwa.

Cały proces jest zamknięty więc emisja gazów i zanieczyszczeń jest ściśle kontrolowana.

 

TŁUSZCZ

        Lipodiesel brzmi fantastycznie? Pewien chirurg z Beverly Hills, zajmujący się upiększaniem ludzkiego ciała, wpadł na genialny pomysł w swojej prostocie. Dzięki zabiegom liposukcji, nagromadził mnóstwo ludzkiego tłuszczu, z którego uzyskał paliwo do swojego samochodu. Niestety wykorzystanie ludzkich odpadów medycznych w Kalifornii jest nielegalne i pan doktor miał przez to problemy. Cały proces przekształcania tłuszczu w biopaliwo jest bardzo prosty: podczas transestryfikacji powstają estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME). Jako komponentów używa się metanolu lub etanolu (estry etylowe kwasów tłuszczowych) oraz katalizatorów zasadowych KOH, NaOH lub kwaśnego - H2SO4.

To nie musi być proces czysto chemiczny ponieważ można użyć biokatalizatora – lipazy, która jest coraz częściej zalecana.

        Poza ludzkim tłuszczem wykorzystywany jest także tłuszcz zwierzęcy. Francuscy rolnicy wpadli na pomysł wykorzystywania tłuszczu pochodzącego z kaczek. W ten sposób są w stanie wyprodukować biodiesel, który napędza ciągnik i dwa inne pojazdy. Zaradni rolnicy zbierają tłuszcz odpadowy z pobliskich gastronomi. Dzięki temu w zeszłym roku wyprodukowali 20.000 tysięcy litrów biodiesla.

Pomysłowi sąsiedni rolnicy budują już instalacje przemysłowe wykorzystujące tłuszcz i inne części zwierząt pozostałych po procesach przetwórczych mięsa. Wygenerowany biogaz pozwoli na uzyskanie 360 kWh prądu rocznie.

Wykorzystanie tłuszczu jako paliwa odbywa się na całym świecie. Farmy codziennie produkują mnóstwo odpadów zwierzęcych, które trzeba jakoś zutylizować. Amerykańscy konsumenci jedzą rocznie 45 milionów indyków tylko podczas samego Święta Dziękczynienia. Efektem ubocznym wyprodukowania takiej ilości pożywienia są odpady zwierzęce: wnętrzności i inne niejadalne elementy. Kilku przedsiębiorców ze stanu Missouri opracowało metodę przerabiania tych odpadów nawet na paliwo lotnicze.

        Jeżeli wspominamy o przerabianiu zwierząt na paliwo to trzeba wspomnieć o szwedzkim pomyśle „utylizacji” nadmiarowej ilości królików. W 2008 roku Sztokholm zalewała fala tych futerkowych zwierząt. Władze miasta postanowiły rozwiązać jakoś ten problem, ale prawo unijne zakazywało pozbywania się martwych zwierząt na wysypiskach, więc znaleziono inne rozwiązanie: wykorzystać króliki jako źródło ciepła. Organizacje broniące praw zwierząt ostro sprzeciwiły się takim praktykom.

Przy użyciu stu tysięcy ton surowca zwierzęcego można ogrzewać 11.000 tysięcy domów przez rok. Takie praktyki nie są odosobnione w Europie - przykładowo duże markety w Anglii odsprzedają przeterminowane mięso firmom, które je przetwarzają na paliwo do ogrzewania domów.

 

FEKALIA

Co może produkować krowa? Mleko, owszem ale czy tylko? Nie. Odchody tych zwierząt można poddać fermentacji otrzymując metan. Pewna farma rodziny Audet w Vermont zainwestowała 1,3 mln USD w instalację produkującą metan i spalającą go z jednoczesnym wytworzeniem energii elektrycznej. Przedsiębiorczy rolnicy sprzedają rocznie prąd o wartości 120.000 USD. Z energii wyprodukowanej na takiej farmie można zasilić nawet 400 domów. Jednym z odbiorców energii jest m.in. pobliski uniwersytet. Surowiec trafia do komór fermentacyjnych, gdzie panują warunki beztlenowe. Przez 3 tygodnie trzymania odchodów w takim zbiorniku, mikroorganizmy przekształcają materiał na metan, który jest wychwytywany i użyty do napędzania dwóch dużych generatorów prądu o mocy 275 kW.

Technologia nie jest nowa ale chyba ludzie mało zdają sobie z niej sprawę. Już w filmie MAD MAX potrafili produkować metan z odchodów trzody chlewnej.

Ponadto naukowcy z Ohio wynaleźli sposób napędzania samochodów na wodór otrzymany z…  moczu. Niecałe 3 litry moczu może nam teoretycznie wystarczyć na przejechanie 100km. Zdanie „zatankować auto” może zmienić znaczenie…

Obecnie trwają prace nad wersją laboratoryjną, ale być może wkrótce niezwykłą technologię ujrzy szersze grono odbiorców.

 

CZEKOLADA i WYŚCIGI

Naukowcy z Uniwersytetu z Warwick opracowali technologię napędzania bolidów Formuły 3 za pomocą 30% biodiesla dostarczonego z przerobu z odpadów pochodzących z fabryk czekolady. Pomińmy fakt, że kierownica częściowo została skonstruowana z marchewek, a lusterka ze skrobi ziemniaczanej. Fotele zostały wykonane z oleju sojowego zmieszanego z poliestrem z recyklingu. Celem tego projektu było „pokazanie że jest to możliwe. Ludzie uwielbiają wyścigi samochodowe, a sztuką jest to zrobić w bardziej przyjazny sposób dla środowiska. Samochód wyścigowy nie musi szkodzić naszej planecie”, mówi James Meredith, szef projektu.

Przepisy formuły 3 nie pozwalają na stosowanie paliwa wyprodukowanego z tego rodzaju odpadów. Dlatego zespół pracuje nad sposobem uznania tej technologii, podkreślając, że „to nie jest mrzonka”. Ekipa, w skład której wchodzi wielu doktorów zauważa, że „wszystko co zawiera tłuszcz można przerobić na biodiesel”. Wykorzystanie odpadów, które nie nadają się do zjedzenia, jest jak najbardziej możliwe.

PRZEMYT

Któż by pomyślał, że przemyt, w pewnym sensie, może się opłacać dla przeciętnego obywatela i państwa. Władze Szwecji przechwyciły ponad 700.000 litrów przemycanego alkoholu. Zamiast wylać go do ścieków, przerobili go na biogaz i użyli do zasilania autobusów, ciężarówek i pociągów. Rodzimym firmom to się bardzo opłacało ponieważ otrzymali surowiec bez opłat.

 

To są tylko przykłady zastosowania pewnych innowacyjnych rozwiązań. Naukowcy widzą problem energii i poszukują nie tyle ciekawostek, co innowacyjnych rozwiązań, które łączą życie codzienne z zaspokajaniem potrzeby dostarczania energii elektrycznej.

Niektóre działania mogę wydawać się mało etyczne, inne być może doczekają się gratyfikacji, jak chociażby Nagrody Nobla. Choć wiele z tych metod, to jeszcze technologie chemiczne, to już teraz są usprawniane biotechnologicznie.

To wszystko dzieję się za granicą naszego państwa. My Polacy nie mamy za bardzo czym się pochwalić. Nasz udział w produkcji biopaliw to tylko 0,5% (150 kton w 2007 r.) w przeciwieństwie do Francji (3%) czy Niemiec (8%). Prognozy jednoznacznie świadczą o wzroście zapotrzebowania na biopaliwa. W Polsce jest szereg instalacji produkujących energie ze źródeł odnawialnych. Wiemy jak to robić ale technologia nie jest tak popularna jak byśmy tego chcieli.

 

Źródła:

  1. http://moto.pl/MotoPL/1,88570,4819501.html
  2. http://www.coolmelbourne.org/articles/2011/08/worlds-weirdest-alternative-fuels-/
  3. http://news.cnet.com/8301-17938_105-20004020-1.html
  4. http://news.cnet.com/8301-17938_105-10382622-1.html
  5. http://www.joemonster.org/art/18603/9_nietypowych_zrodel_energii
  6. http://www.thestar.com/article/271380
  7. http://www.thedailygreen.com/living-green/blogs/cars-transportation/alternative-fuel-cars-460509-blog
  8. http://www.forbes.com/2008/12/21/fat-fuel-biodiesel-tech-sciences-cz_pcb_1222fatfuel.html
  9. http://www.reuters.com/article/2011/08/05/us-france-duckfat-fuel-idUSTRE7744NJ20110805
  10. http://gajitz.com/diaper-power-5-truly-weird-alternative-energy-sources/
  11. http://www.time.com/time/business/article/0,8599,1941230,00.html
  12. http://www.msnbc.msn.com/id/19504000/
  13. http://wheels.blogs.nytimes.com/2009/04/22/an-eco-racecar-that-runs-on-chocolate/
  14. http://inhabitat.com/top-5-weirdest-ways-to-power-your-home/
  15. http://www.emagazine.com/archive/3510
  16. http://www.thedailygreen.com/living-green/blogs/cars-transportation/urine-fuel-power-hydrogen-460709
  17. http://www.mmpoznan.pl/blog/entry/252265/Samoch%C3%B3d+na+paliwo+z+ludzkiego+t%C5%82uszczu.html
  18. http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:l_yqp8BPh-gJ:tchie.uni.opole.pl/freeECE/S_16_4/RadziemskaLewandowski_16%28S4%29.pdf+transestryfikacja+biokatalizator&hl=pl&gl=pl&pid=bl&srcid=ADGEESggjPrwMkLwoCBf1lmbajrnCiwgV1cCd_LEQ226KrgT4paMUW-fedEUB0byVxWH3KayW7WE_fKCgd-ESlvFjE13EcPeshvEQmtiOl60NvEiSZYJBJchdJhVf_FFlEEgTVc8aCUq&sig=AHIEtbT4WMJ49Rt8BJ7MDGVdsNFtEGv3bg
  19. http://www.bioenergiadlaregionu.eu/pl/doktoranci/artykuly-doktorantow/art9,rynek-biomasy-w-polsce-mocne-i-slabe-strony.html
  20. http://www.biogazownierolnicze.pl/biogazownierolnicze,menu,0,38.html

 

Red. Łukasz Gąsiorowski

KOMENTARZE
Newsletter