Univerziteta u Novom Sadu
Fakultet tehničkih nauka
Inženjerstvo zaštite na radu
BIODIZEL
Studenti:
Bojan Adamović ZR 20/2016
Aleksa Dimitrijević ZR 11/2016
Biodizel
1. UVOD
Biomasa
Potrebe za energijom u svetu rapidno rastu, naročito u zemljama u razvoju i u zemljama u
tranziciji, koje pokušavaju da dohvate stepen ekonomskog razvoja razvijenih zemalja.
Ograničene količine nafte, svetska ekonomska kriza, sve jasnije negativne klimatske i
ekološke promene u prirodi te stanje u poljoprivredi podstaknule su najveće svetske sile
da se okrenu razvijanju i proučavanju alternativnih obnovljivih izvora energije u šta
svakako spada proizvodnja goriva iz poljoprivrednih proizvoda (biogoriva) dobijenih
posredno kao biljni produkt ili neposredno iz industrijskog, komercijalnog, domaćeg ili
poljoprivrednog otpada. Među višestrukim pozitivnim efektima korištenja biogoriva kao što
su značajan ekonomski rast, razvoj ruralnog kraja, smanjenje zavisnosti o fosilnim
gorivima, povećanje energetske samostalnosti i sigurnosti te povećanje energetske
raznolikosti, prevladavajući faktor bio bi smanjena emisija gasova staklene bašte.
Biomasa je materija koja je biljnog porekla, u čvrstom, tečnom ili gasovitom stanju, koja se
može koristiti za dobijanje energije.
Pod biomasom podrazumevamo ostatke ratarskih
biljaka, ostatke šumarstva i voćarstva, industrijske ostatke nakon prerade drveta, deo
komunalnog otpada, biljna ulja (biodizel i bioetanol), biogas i drugo. Biomasa se može
koristiti u kogeneracijskim postrojenjima za proizvodnju električne i toplotne energije,
potom kao sirovina za proizvodnju biogoriva, a može se koristiti i u industriji za proizvodnju
vlakana i hemikalija.
Prema direktivi Evropske unije 2001/77/EC biomasa je biorazgradivi deo proizvoda,
otpada i ostatka u poljoprivredi (uključujući biljne i životinjske supstance), u šumarstvu i
pratećoj industirji, kao i biorazgradivi deo industrijskog i gradskog otpada.
Biomasa se može podeliti u četiri grupe:
Drvna biomasa (piljevina i ostaci pri preradi drveta)
Ostaci iz poljoprivrede (slama, ljuske, košpice..)
Životinjski otpad i ostaci (životinjski izmet)
Biomasa iz otpada (smeća, mulj iz kolektora prečišćivača vode...)
Biomasa se prema agregatnom stanju može podeliti:
Čvrstu (briketirana bimasa, peletirana biomasa)
Tečnu (bioetanol, biometanol i biodizel)
Gasovitu (biogas, deponijski otpad...).
Primarna prednost biomase kao izvora energije je u njenoj obnovljivosti. Upravo ova
karakteristika daje suštinsku prednost biomase u odnosu na klasična fosilna goriva koja su
u vremenskom periodu neobnovljiva. Dakle, trebalo bi se racionalno koristiti energija i
izbeći iscrpljivanje prirodnih izvora koji se ne obnavljaju. Istovremeno se mora sprečiti
zagađenje životne sredine, kako bi se život u prirodi odvijao normalno.
Biomasa je deo zatvorenog ugljenikovog kruga. Biljke koriste ugljenik iz atmosfere,
prilikom spaljivanja ugljenik se ponovno oslobađa u atmosferu kao ugljen dioksid (CO
2
).
4
Biodizel
Dok god se poštuje princip obnovljivog razvoja (zasadi se onoliko drveća koliko se poseče)
ovaj oblik dobijanja energije nema značajnog uticaja na okolinu.
Biomasa se smatra obnovljivim izvorom energije i često se naziva ugljenično neutralno
gorivo, ali ono ipak može doprineti globalnom zagrevanju. To se događa kad se poremeti
ravnoteža sečenja i sađenja drveća, na primjer kod krčenja šuma ili urbanizacije zelenih
površina. Kada se biomasa koristi kao gorivo umesto fosilnih goriva ono ispušta jednaku
količinu CO
2
u atmosferu. Ugljenik iz biomasa koji sačinjava otprilike pedeset posto njene
mase je već deo atmosferskog ugljenikovog kruga. Biomasa apsorbuje CO
2
tokom svog
životnog ciklusa pa ga ispušta nazad u atmosferu kad se koristi za dobijanje energije. Kod
fosilnih goriva je to drugačije jer se kod njih ugljenik izdvaja iz dugotrajnih rezervoara, u
kojem bi inače bio zauvek zarobljen, i ispušta u atmosferu.
Osnovni problem u preradi biomase je velika vlaga, a nedostatak je mala energetska
vrednost po jedinici mase. Prerada biomase se vrši sa ciljem dobijanja u pogodnijeg oblika
za transport, skladištenje i upotrebu.
Slika 1.
Emisije štetnih gasova biodizela u poređenju sa običnim dizelom (Emisija CO
2
)
Tipovi biogoriva
Biodizel
o
Biodizel se pravi od masti i iskorišćenog jestivog ulja , koje bi inače bilo bačeno.
Celokupan proces proizvodnje i upotrebe biodizela proizvodi oko 60% manje
štetnih gasova staklene bašte od običnog, petrodizela.
Bioalkohol
o
Najčešći bioalkoholi koji se biološki proizvode su etanol, butanol i propanol.
Bioetanol može da proizvodi od šećera iz kukuruza, šećerne repe, piljevine,
trske i biljnog otpada. Etanol je najčešće korišćeno biogorivo na svetu, pogotovo
u Brazilu gde se proizvodi od šećerne repe.
5
Biodizel
EU – 15 zbirno
1048
-
1065
2240
Češka R.
63
n.p.
n.p.
n.p.
Ostale zemlje evrope*
10
n.p.
n.p.
n.p.
USA
38
n.p.
n.p.
300 (plan)
Kanada
1
n.p.
n.p.
100 (plan)
Malezija
10
n.p.
n.p.
20 (plan)
Tabela 1. Podaci o izrađenim kapacitetima od 1996. kao i realizovana proizvodnja
biodizela u 1,000 t
Prema navedenim podacima može se uočiti značajno povećanje kapaciteta postrojenja za
proizvodnju biodizela koje se u Evropi u periodu od 2002. do 2004. udvostručilo. Međutim,
dostupni podaci o stvarnoj produkciji biodizela pokazuju da je iskorišćenje ovih kapaciteta
još uvek na samo 50% ili nešto manje što je verovatno posledica nedostatka kvalitetne
sirovine (pre svega uljane repice). Lako je uočiti da Evropa prednjači u odnosu na druge
delove sveta u proizvodnji obnovljive energije u koju se svrstava biodizel. Upravo
nedostatak kvalitetnih sirovina predstavlja glavni pokretački mehanizam za razvoj
tehnologije transesterifikacije ulja ili masti koje sadrže veći procenat slobodnih masnih
kiselina. Posebna pažnja se usmerava na korišćenje otpadnog jestivoh ulja (iz pogona za
industrijsku proizvodnju polugotove hrane, restorana, velikih pržionica i dr.) i životinjske
masti.
Na slici 2. su šematski prikazom navedeni osnovni zahtevi koje te nove tehnologije moraju
da ispune.
7
