Postępy w technologii biopaliw z konopi

[Macky]

Jako news trochę stary ale dosyć ważny

=====================

Cytat

 

Pojawiają się nowe ekscytujące odkrycia w sprawie efektywności biomasy konopnej jako materiału wsadowego w produkcji biopaliwa. Biopaliwa są obecnie gorąco dyskutowanym tematem, szczególnie po tym, jak agencja żywności ONZ wezwała Stany Zjednoczone do zawieszenia kontyngentów produkcji biopaliw w wyniku niedawnych niskich plonów kukurydzy.

 

W lipcu 2012 r. ceny kukurydzy podskoczyły o 24,6%, po tym jak susze i fale upałów zniszczyły uprawy na rozległych obszarach rolnych Ameryki, która odpowiada za sporą część zaopatrzenia w ten surowiec na świecie. Ceny do tej pory utrzymują się na wysokim poziomie, choć we wrześniu odnotowano nieznaczny spadek. Wprowadzenie w Stanach Zjednoczonych kontyngentów na biopaliwa w 2005 r. doprowadziło do odwrócenia uwagi od zaspokajania ustanowionych kwot obejmujących kukurydzę spożywczą, co spotęgowało jedynie problem wzrostu cen. Przyjmuje się, że do 40% zapasów kukurydzy w Stanach Zjednoczonych wykorzystywanych jest do produkcji biodiesla, choć dostępność etanolu kukurydzianego spadła, a ceny znacząco wzrosły także tutaj, skłaniając wielu do poszukiwania alternatywnych źródeł paliwa. Pomimo wieloletnich badań nad tolerancją na suszę genetycznie modyfikowanych odmian kukurydzy, które niemal bezsprzecznie obniżyły wpływ suszy na zbiory, rolnicy znaleźli się w kryzysowej sytuacji, a wielu z nich walczy o przetrwanie.

 

Opłacalność konopi jako biopaliwa

Potencjał uzyskiwania biodiesla z konopi jako alternatywnego materiału wsadowego jest ogromny, zwłaszcza ze względu na naturalną wysoką odporność wielu odmian na suszę, bez konieczności wprowadzania genetycznych modyfikacji. W stanach, takich jak Iowa, które silnie odczuły skutki niskich plonów, znaturalizowane odmiany dziko rosnącej marihuany mają się świetnie, a gdyby prawo nie zakazywało rolnikom produkcji konopi, wielu z nich dawno by się tym zajęło. To samo można powiedzieć o rolnikach na terenie całej Ameryki. W kilku stanach, pomimo ograniczeń federalnych, próbowano nawet stworzyć aparat stanowy do wydawania licencji na uprawę konopi. Kolejną zaletą konopi jest to, że kwitnie w mniej żyznej glebie niż ta, jakiej wymaga wiele roślin uprawnych. Roślina ta nadaje się do uprawy na terenach porolnych, być może nawet nie wymagając zastosowania roku ugorowania w określonych systemach płodozmianu. Na obszarach , gdzie konopie są już uprawiane do produkcji włókna, bogate w olej nasiona są często odrzucane. Mogłyby natomiast być wykorzystywane do produkcji biopaliwa, nie powodując przy tym wzrostu emisji ani skutków szkodliwych dla środowiska. Olej wydobywany z nasion konopi można przekształcać w biodiesel (w procesie zwanym transestryfikacją), uzyskując przy tym efektywność rzędu 97%, porównywalną do innych wysokowydajnych nasion olejowych. Uzyskany w ten sposób biodiesel jest skuteczny przy niższych temperaturach niż wiele innych biopaliw. Ponadto charakteryzuje się niską temperaturą mętnienia i niskim współczynnikiem lepkości kinematycznej, co oznacza, że jest płynny nawet w niskich temperaturach, a w związku z tym odpowiedni do użytku jako paliwo do pojazdów. Paliwa o wysokim współczynniku lepkości kinematycznej, jak choćby czyste oleje roślinne, nie nadają się do tego celu z powodu możliwości generowania problemów operacyjnych oraz złogów osadzających się w silniku. W przypadku roślin nasiennych, zbiory mogą dochodzić do 1000 kg/Ha, co można porównać do plonów z uprawy rzepaku. Co więcej, celuloza występująca w łodygach (do 77%, w zależności od odmiany) może być poddawana fermentacji w drodze produkcji etanolu lub metanolu, będących ważnymi biopaliwami, uzyskując wydajność rzędu 74%. Zbiory nadziemnej suchej masy na hektar mogą dochodzić do 25 ton metrycznych; jednak średnia wartość wynosi około 9 ton. Jest to porównywalne do kukurydzy, która w Stanach Zjednoczonych uzyskuje średnią wartość 10 MT/Ha, choć średnia światowa jest niższa od tej wartości o połowę.

 

Nowe odkrycia w dziedzinie biopaliw

Względnie nowy proces znany jako pyroliza (rozkład termiczny w środowisku pozbawionym tlenu cząsteczkowego) przyniósł pewne bardzo obiecujące wyniki. Pyroliza polega na poddawaniu włóknistej masy roślinnej zawierającej celulozę (technicznie znanej jako biomasa lignocelulozowa) działaniu intensywnego ciepła w celu uzyskania olejów klasy paliwowej. Tę samą procedurę można stosować wobec surowej lub poddanej nieznacznej obróbce biomasy konopnej. Metoda ta ma ogromny potencjał, z powodu wykonalności gospodarczej wykorzystania całkowicie odpadowej biomasy do produkcji paliw wysokiej jakości, przy niewielkim bądź zerowym wpływie na rośliny spożywcze, czy właściwie wszelki inny przemysł rolny. Oprócz pyrolizy, opracowywanych jest szereg nowych metod przetwarzania biomasy, przy czym z każdym nowym odkryciem rośnie zakres substancji chemicznych nadających się do zrównoważonej produkcji.

 

Globalny ostry sprzeciw wobec biopaliw

 

Na całym świecie argumenty przeciw paliwom kopalnym stają się coraz ostrzejsze, przy czym przeciwnicy wykorzystania tego rodzaju paliw przywołują potencjalnie wyższe poziomy emisji dwutlenku węgla w wyniku uprawy drzew palmowych i rzepaku (choć znaczna część całkowitej sumy pochodzi z obliczanych pośrednio kosztów wylesiania), jak również możliwy wpływ na globalne ceny żywności, w wyniku wykorzystania produktu jadalnego w sektorze produkcji paliw. Europejska komisarz ds. działań w dziedzinie klimatu, Connie Hedegaard, zaproponowała ostatnio obniżenie wartości docelowych dla odnawialnych paliw transportowych do roku 2020 z 10% do 5%, nieco powyżej obecnej produkcji na poziomie 4,5%, przy czym Francja potwierdziła już ograniczenie na poziomie 7%. Po tym nastąpiły lata protestów ze strony ekologów, którzy utrzymywali, że biopaliwa mogą przynieść więcej strat niż korzyści. Choć pojawiło się wiele gwałtownych sprzeciwów ze strony samej branży biopaliwowej, w związku z przewidywaną likwidacją stanowisk pracy w najbliższej przyszłości, propozycja nowych przepisów nie ma na celu obniżenia obecnej produkcji, a jedynie jej zamrożenie, dlatego prawdopodobieństwo odniesienia znacznych strat przez branżę jest nikłe. Choć sprzeciw wobec biopaliw jest coraz silniejszy, co niedawno skłoniło Siły Zbrojne Stanów Zjednoczonych do wygłoszenia oświadczeń zakazujących ich wprowadzenia, podstawowa koncepcja wykorzystania biomasy do produkcji paliwa jest słuszna. Dalsza zależność od paliw kopalnych stwarza sytuację coraz większej niepewności, przy czym fakt ten stopniowo przemawia do przekonania przedsiębiorstw energetycznych, jak i rządów. Niemniej jednak, niezwykle istotne jest, by przepisy w tej sprawie uwzględniały zrównoważoność wybranego materiału wsadowego, a także wpływ społeczny i środowiskowy odłogowania cennych ziem uprawnych na rzecz produkcji biopaliw. To oczywiste, że uprawa drzew palmowych, rzepaku i kukurydzy dla potrzeb uzyskania materiału wsadowego jest z natury niezrównoważona. Rozsądnym rozwiązaniem byłoby skierowanie globalnych wysiłków na rośliny uprawne, które nie rywalizują o ziemie pierwotne i nie wymagają hodowli na gruntach o wartości decydującej dla rynków żywności, w związku z czym ich przekształcenie nie spowodowałoby utraty stabilności gospodarczej.