31. 5. 2019
Společnost Unipetrol výzkumně vzdělávací centrum, a.s.
(UniCRE) představila biopalivo druhé generace z odpadní biomasy a
provedla testovací jízdy vozidel poháněných biopalivem vyrobeným
z dřevní štěpky. Právě biopaliva z dřevní štěpky, ale také
třeba z pilin, slámy nebo řas mohou být jako biosložka druhé
generace v blízké budoucnosti přimíchávány do pohonných hmot
za účelem plnění stále přísnějších emisních norem stanovených
Evropskou unií. V případě transferu technologie do komerčního
měřítka přispěje přimíchávání paliva získaného zplyňováním odpadní
dřevní hmoty k plnění minimálního energetického obsahu
pokročilých biopaliv po roce 2022. Prezentované finální biopalivo
vzniká v laboratořích UniCRE v Chemparku Záluží u Litvínova v
rámci inovačního projektu COMSYN v mezinárodním unijním programu
pro výzkum a inovace - HORIZON 2020.
Unipetrol výzkumně vzdělávací centrum, a.s. (UniCRE) se v roce
2017 zapojilo do inovačního projektu COMSYN financovaného
v rámci mezinárodního unijního programu pro výzkum a inovace -
HORIZON 2020. Projekt se zaměřuje na výrobu biopaliv druhé generace
z odpadní biomasy, jako je dřevní štěpka, sláma a další odpadní
materiály. Nové palivo se chemicky i možnostmi použití zásadně liší
od nynějších 1G biosložek první generace. Zavedením
druhogeneračních paliv získaných technologií Fischer-Tropschovy
syntézy se sníží obsah kyslíku a především nenasycených uhlovodíků
způsobujících možný vznik polymerních úsad v palivovém sytému
osobních vozidel. Ve vztahu k tradičním fosilním palivům pak
nabízí produkt technologie Fischer-Tropschova syntéza vyšší
cetanové číslo, což je základní výkonnostní parametr motorových
naft.
Po skončení dvouleté testovací fáze dnes zástupci UniCRE a
dalších spolupracujících organizací při příležitosti konání vědecké
konference k projektu COMSYN prezentovali dosavadní výsledky svého
výzkumu. Předvedli, že vyrobené biopalivo z dřevní štěpky nemusí
sloužit jen k přimíchávání, ale vozidlo se vznětovým motorem může
jezdit čistě na toto nové biopalivo. Na rozdíl od současného
metylesteru řepkového oleje navíc nehrozí poškozování motoru
vozidla.
Výzkum biosložek druhé generace byl iniciován potřebou splnění
stále přísnějších emisních norem stanovených Evropskou unií. EU
v roce 2018 schválila směrnici o obnovitelných zdrojích
energie (RED II) a stanovila tak ambiciózní plán na zvýšení
energetického obsahu pokročilých biopaliv v období po roce
2022 ® min. 0,2 %; po 2025 ® min. 1 %; resp. po 2030 ®
min. 3.5 %. Schválením směrnice FQD týkající se kvality paliv byl
zároveň potvrzen závazek snížení emisí CO2
v souvislosti s výrobou a užíváním paliv v dopravě o 6 %.
Za současného stavu technologií, znalostí a zdrojů surovin je však
velmi náročné těchto cílů dosáhnout. Aby byl splněn požadavek na
snížení emisí CO2 v dopravě, musel by být podíl
dostupných kyslíkatých biosložek (MEŘO) v palivech tak vysoký, že
by je současné motory mnoha aut ani nedokázaly zpracovat. Proto se
pracovníci UniCRE zapojili do mezinárodních aktivit ve výzkumu,
rozvoji a zavádění druhé generace biopaliv, která jsou
efektivnější, ekonomičtější a šetrnější k přírodě.
"Zkoumali jsme možnosti separace a následného zpracování
produktů Fischer-Tropschovy syntézy na rafinérských technologiích.
Pro tento účel jsme využívali pilotní destilace a pokusné testovací
jednotky pořízené v rámci modernizace výzkumného centra
z evropských fondů. Zjednodušeně řečeno jde o přimíchání
frakcí s odlišnými body varu k podobným rafinérským
proudům a jejich následná úprava na produkty vhodné pro výrobu
kvalitních motorových paliv," vysvětluje Jiří
Hájek, ředitel úseku vývoje a inovací Unipetrol výzkumně
vzdělávacího centra, a.s.
![UniCRE - štěpka3](/media/183233/d853251.jpg)
Koncept je založen na technologii zplyňování různých druhů
odpadní biomasy na syntézní plyny (oxid uhelnatý a vodík).
V rámci tohoto konceptu bude konverze probíhat ve výrobních
jednotkách malého a středního měřítka, umístěných blízko zdrojů
biomasy (10-50 kt/rok produktů Fischer-Tropschovy syntézy).
Zkoumanou technologií bude zpracováván dřevní odpad, sláma a další
zemědělské zbytky i různé odpadní materiály. Technologie bude v
rámci tohoto konceptu začleněna do lokálních výroben elektřiny a
tepla, kde bude biomasa zužitkována s 80% energetickou účinností.
Odpad nebo biomasa se chemickou reakcí (zplyňováním) převede na
tzv. syntetický plyn (vodík a oxid uhelnatý). Následně chemickou
reakcí oxidu uhelnatého a vodíku na heterogenních katalyzátorech
vznikají žádané uhlovodíky a vodní pára. Kapalné meziprodukty poté
budou transportovány do stávajících ropných rafinérií a zde budou
využity pro mísení vysoce kvalitních motorových paliv
s požadovaným efektem emisních úspor. V rámci konceptu poroste
počet zařízení na primární konverzi biomasy a ropné rafinérie budou
postupně přeměňovány na výrobny biopaliv.
"Současná evropská legislativa počítá s rostoucím
zastoupením pokročilých biosložek v palivech po roce 2022.
UniCRE a Unipetrol proto posuzují integraci pokročilých
biopaliv do stávajících rafinerských celků. V rámci projektu
COMSYN probíhá příprava na realizaci provozního testu, který by
v budoucnu měl umožnit zpracování dostupného množství produktů
Fischer-Tropschovy syntézy na reálných jednotkách. Dnes již
v rafinerii Litvínov probíhá obdobný provozní test, kdy ke
standartní fosilní surovině je přimíchán upotřebený rostlinný olej.
Výhodou získaného produktu pro motoristy bude vyšší cetanové číslo
produktu z biosložky, nevýhodou je pak zejména vyšší cena
vstupní suroviny výrazně převyšující cenu rafinovaného rostlinného
oleje v potravinářské kvalitě. Pokud získáme prostředky
z veřejných zdrojů, plánujeme zkoumat také procesy spojené s
pěstováním vodních řas v otevřených nádržích s využitím odpadního
oxidu uhličitého ze spalování fosilních paliv nebo jiných dílčích
výrobních procesů a následné využití produkované biomasy jako
energetické suroviny,"uzavírá Jiří Hájek.
![UniCRE - štěpka1](/media/183223/d853197.jpg)
Autor: TZ UniCRE, Zdroj: TZ UniCRE