Producere Biodiesel

 

PRODUCEREA SI UTILIZAREA COMBUSTIBILULI BIO-DIESEL  1 COMBUSTIBILUL BIO-DIESEL  BIO-DIESEL  1.1 Definirea combustibilu combustibilului lui bio-diesel  bio-diesel  Biocarburantii - numiti biodiesel si bioethanol - sunt produse extrase din plante si apoi prelucrate, mai ieftine decat motorina - daca nu sunt accizate - si nepoluante. Este suficient sa amestecam dieselul cu biodiesel (20%) se va micsora drastic emanarea gazelor toxice.

Biodiesel este combustibil de motor, alternativ, nepoluant, care se produce din ulei de rapita sau din alte uleiuri vegetale (soia, ricin, floarea-soarelui, porumb etc) prin esterificare cu metanol. Biodieselul obtinut are aceleasi calitati ca si dieselul pe care-l poate inlocui complet sau se poate amesteca cu el. In figura 1 sunt prezentate procesul de obtinere si formula chimica a bio-dieselului:

Fig. 1 procesul de obtinere si formula bio-dieselului

 

El este destinat tuturor tipurilor de motoare diesel si poate fi folosit in motoarele diesel fara nici un fel de modificari suplimentare. Este un produs nepoluant de ultima generatie, care va inlocui motorina datorita efectelor sale antipoluante. Este un produs ecologic biodegradabil Biodiesel nu contine derivate din petrol dar poate fi amestecat in orice proportie cu motorina clasica (obtinuta din petrol) pentru a crea un combustibil lichid ce poate fi folosit la motoarele cu ardere interna fara nici un fel de modificari sau cu modificari minimale ale motoarelor.

Acesti biocarburanti inclusi in benzina si motorina au drept rol reducerea noxelor din atmosfera. Biodieselul este practic, biodegradabil, netoxic si nu contine sulf sau benzenuri 1.2 Scurt istoric al utilizarii combustibililor alternativi  alternativi  In anul 1900 la Expozitia Expozitia Mondiala de la Paris, Dr. Rudolf Diesel a prezentat prototipul prototipul de motor cu aprindere prin compresie (Diesel) alimentat cu, atentie ,  , “ulei  “ulei de arahide” (Lowry, (Lowry, 1990).  1990).  In 1911, Dr. Rudolf Diesel a spus ca : “motorul sau cu ulei vegetal va ajuta considerabil la dezvoltarea agriculturii in tarile cu potential agricol” . Deci la vremea cand inca nu exista derivatul petrolier numit motorina , functionarea motorului cu compresie era cu ulei vegetal. Dupa anii ‘40 doua evenimente au cauzat schimbarea combustibilului pentru motoarele cu injectie. Primul abundenta furnizorilor de motorina la pret scazut in balanta cu uleiul vegetal; al doilea poluarea crescuta cu monoxid de carbon facuta de automobilele pe benzina din acea epoca. Folosirea uleiului ca si combustibil in motoarele diesel s-a mai practicat in timpul celui de-al doilea razboi mondial.In ultima parte a razboiului nemtii nemaidispunind de carburanti suficienti au inceput sa folosesca si uleiul vegetal in motoarele, diesel in special cele de la motoarele de tancuri. Au existat studii si experimentari care atesta acest lucru. l ucru.   1.3 Necesitatea utilizarii  utilizarii combustibilu combustibilului lui bio-diesel bio-diesel   Cu exceptia resurselor energetice bazate pe energie hidraulica si nucleara, celelalte resurse clasice provin din utilizarea combustibililor fosili, cum ar fi carbunele, petrolul si gazul natural. Oricum, aceste ultime resurse sunt limitate, si se apreciaza ca epuizabile pana la sfarsitul secolului. De aceea gasirea unor resurse alternative de energie este absolut necesara si vitala omenirii.  omenirii.   Din 2006, motorina comercializata pe piata romaneasca va trebui sa contina 2 la suta motorina ecologica - biodiesel. Din 2010, proportia va creste la 5,17 la suta. De la 1 ianuarie i anuarie 2007, specificatiile carburantilor se schimba, conform cerintelor de la capitolul  „Protectia mediului“. In Romania Romania se va putea vinde numai benzina benzina si motorina Euro 4 si Euro 5. 5.   Aceasta va insemna ca fabricantii vor trebui sa micsoreze continutul de sulf din benzina si motorina comercializate. De anul viitor, in statele UE se vand numai carburanti cu cel mult 50 de parti pe milion de sulf (ppm), adica Euro 4. Din anul 2010, se vor schimba din nou specificatiile, si se vor vinde doar carburanti cu maximum 10 ppm, asa-numitele asa-numitele fractii „ultralow sulfur content“, adica Euro 5. Unele companii petroliere si-au planificat trecerea la Euro 4 in doua etape: 2005-2007 si 2007-2009. Altele vor face investitiile pana in anul 2010. Firmele care nu-si vor schimba tehnologia vor iesi de pe piata sau se vor axa pe productie si comercializare de fractii destinate vanzarii in zone in care nu exista obligativitatea alinierii la standardele europene, precum Ucraina sau Republica Moldova. Se preconizeaza ca in anul 2020, 20% din benzina sau motorina din livrate in Romania va trebui sa fie etanol, respectiv biodiesel. Depozitele de reziduuri petroliere, stocate la unele rafinarii de aproape un secol, trebuie desfiintate, avand insa perioade de tranzitie stabilite, in toata tara, pentru fiecare in parte.

 

utilizarii combustibilu 1.4 Avantajele utilizarii  combustibilului lui bio-diesel bio-diesel   Utilizarea combustibilului bio-diesel drept combustibil pentru motoarele cu ardere interna prezinta o serie de avantaje: - principalul avantaj, conform specialistilor, il reprezinta reducerea poluarii; - este biodegradabil intrand in ciclul de descompunere naturala. In plus producand biodiesel micsoram importul de benzina si diesel care de pe zi ce trece este tot mai scump si facilitam totodata si agricultura; - este simplu de utilizat, netoxic si nu emana in procesul de ardere gaze ce contin noxe periculoase cum ar fi NOx sau Sox; - este simplu de utilizat, netoxic si nu emana in procesul de ardere gaze ce contin noxe periculoase cum ar fi NOx sau Sox;

- este mai ieftin decat motorina, nu trebuie facute modificari la motor, reduce emisia de dioxid de carbon cu 80% si pe cea de monoxid de carbon cu 50%, ”  Combustibil 'verde'   - Prezinta o serie de beneficii de natura economica: - pretul unui litru de biodiesel este sub cel al motorinei; - fermierii, profitand de cererea cererea mai mare, mare, pot obtine preturi mai bune pe culturile de de soia, floarea-soarelui sau rapita; fermierii mai mari isi pot face din plante propriul biodiesel, reducandusi astfel considerabil costurile de productie. Daca un fermier isi face singur biodiesel, in mai putin de un an recupereaza cheltuielile. - avand in vedere profitabilitatea in crestere a acestor culturi, se estimeaza o majorare a suprafetelor cultivate, ceea ce va duce la echilibrarea productiilor; - biodiesel biodiesel este mai bun pentru mediu deoarece este fabricat din materie prima reciclata si are emisii poluante reduse comparativ cu motorinele extrase din petrol. Este mai putin toxic decat sarea si se biodegradeaza la fel de repede ca zaharul;  zaharul;  - producand biodiesel micsoram importul de benzina si diesel care de pe zi ce trece este tot mai scump si facilitam totodata si agricultura; - aceasta optiune este ideala in agricultura cind toate lucrarile se efectueaza primavara.vara si toamna cind temperaturile sint inca favorabile;  favorabile;  CE prin prin Directiva Directiva - uleiul vegetal presat la rece este agreat ca si biocombustibil   in CE 2003/30/EC din 8 mai 2003. (L123, volumul 46) - uleiul vegetal din presarea la rece nu este clasificat ca lichid inflamabil si in consecinta poate fi depozitat depozitat si transportat fara autorizare intrucat este in clasa “0” de pericol ca si apa sau solutiile apoase - nu este supus taxelor, accizelor pentru ca nu polueaza mediul (prin lipsa sulfului, fosforului si a neutrabilitatii ecologice privind bioxidul de carbon din gazele de ardere) - are aceiasi putere calorica ca si motorina, motorina, si arderea este completa

 

 

- pretul de cost aproape 1,5 – 2 ori mai mic  ca  ca al motorinei

- nu se plateste pla teste nici o taxa-nici TVA- cand se proceseaza din productia proprie (se achita TVA doar pe contravaloarea procesarii)* *in cazul produc atorilor agricoli   - in timpul admisiei in motor “unge” interiorul   cilindrului  (se  (se schimba sunetul dieselului) - 

permite recuperarea fostele terenuri industriale, imbibate

cu diferiti poluanti. Pentru a le face reutilizabile, in aceste zone se cultiva plante care absorb si tolereaza diferitii contaminanti, iar procesul poarta numele de  de  bioremediere.  In cele mai multe cazuri aceste culturi trebuie distruse dupa ce procesul s-a incheiat, dar o initiativa a Universitatii de Stat din Michigan va Michigan  va testa fezabilitatea cresterii pe aceste terenuri a unor plante care produc biodiesel, relateaza  relateaza  RenewableEnergyAccess.  Un profesor de la universitatea din Michigan, impreuna cu organizatia nonprofit NextEnergy  si  si sponsorizat de DaimlerChrysler  va  va examina posibilitatea cresterii unor culturi de soia, floarea soarelui, rapita sau porumb in zonele poluate - cunoscute si ca terenuri maronii  -,  -, precum si cea a bioremedier bioremedierii ii cu aceste plante. In prezent, proiectul este doar o parcela de un hectar situata in statul Oklahoma din SUA intr -o fosta zona de deversare a deseurilor industriale. Pentru inceput, grupul de cercetatori condus de Thelen va studia daca culturile crescute in terenurile poluate produc recolte destul de bogate pentru a fi viabile economic in productia de biodiesel. De asemenea, un alt obiectiv este bioremedierea terenurilor maronii . Daca aceste plante extrag toxinele din sol si in acelasi timp isi pastreaza calitatea pentru productia de biodiesel, echipa va incerca diferite soiuri pentru a obtine randamente maxime. Se spera ca de indata ce guvernul va standardiza combustibilul B20 - un amestec de 80% motorina si 20% biodiesel - va putea sa recomande cele mai bune soiuri de cultura. 1.5 Dezavantajele utilizarii utilizarii  combustibilulu combustibiluluii bio-diesel bio-diesel   Biodiesel-ul prezinta si unele dezavantaje:  dezavantaje:  - poate fi considerat ca un diluant mai slab care corodeaza produsele metalice si nemetalice. Din acest motiv este nevoie inlocuirea tuturor garniturilor de caucuic din pompa de injectie cu materialul numit Viton care rezista la biodiesel. De asemenea este necesara schimbarea mai deasa a filtrelor de ulei si combustibil din cauza inbicsirii premature cauzate de efectul de corodare.  corodare.  - diferenta de pret intre diesel-ul fosil si biodiesel nu este asa de mare (marile companii petroliere cumpara en-gros instalatiile de fabricat biodiesel ca sa-si poata impune politica proprie).  proprie).  - folosirea biodieselului poate duce la deteriorarea sistemului de alimentare cu combustibil.  combustibil. 

 

nu se va putea produce acasa deoarece al doilea produs folosit la fabricare si anume metanolul e pus pe lista sustantelor periculoase si interzise ( in primul rind datorita toxicitatii si in aldoilea rand faptului ca se foloseste la fabricarea drogurilor artificiale).  artificiale).  - are vascozitatea de 10 ori mai mare ca motorina - are punctul de inflamabilitate ridicat (intre 270s si 321s grade celsius) comparativ cu motorina (55s-70s grade celsius) - nu se pastreaza pentru utilizare mai mult de 6-8 luni - nu se poate folosi ca si combustibil direct direct ci numai dupa montarea unui CONVERTOR CONVERTOR   care corecteaza vascozitatea si asigura comutarea pe ulei cand parametrii acestuia sunt similari cu cei ai motorinei 1.6 Materii prime pentru obtinerea biodieselului  biodieselului  Uleiurile vegetale si grasimile animale reprezinta un potential inepuizabil de energie, ce poseda, dupa prelucrare, caracteristici energetice asemanatoare si de nivelul celor detinute de combustibilii de tip diesel (motorina). Astfel s-a dovedit ca produsul final al estrificarii si anume esterul acid gras (biodieselul) biodieselul)  obtinut din prelucrarea grasimilor are caracteristici fizice foarte apropiate de cele ale combustibilului tip diesel clasic. Si mai mult, trebuie subliniat faptul ca, acesti noi combustibili, fie ei metil sau etil esteri de acizi grasi, pot fi folositi direct in motoarele diesel, fara a le aduce modificari constructive, rezultand depuneri nesemnificative in timpul combustiei lor. lor.   Combustibilul obtinut din alte surse decat cele clasice (exploatarile de petrol) denumit in continuare 'Biodiesel' se poate fabrica (obtine) din mai multe tipuri de materii prime dintre care principalele sunt prezentate in tabelul 1: Tab. 1  1  Principalele materii prime utiliate pentru producerea bio-dieselului   rapita; soia; uleiuri vegetale de soia; uleiuri vegetale de rapita; floarea soarelui; grasimi animale; deseuri de uleiuri vegetale.

Cel mai frecvent se realizeaza din soia, floarea-soarelui, rapita, porumb, porumb, sfecla de zahar, dar poate fi utilizat chiar si uleiul alimentar. a)  Rapita Rapita   Utilizarea rapitei pentru obtinerea bio-dieselului pare a fi solutia cea mai eficienta in momentul actual. Rapita a fost traditional mai putin folosita in agricultura ceea ce face cu atat mai atractiva cultivarea ei in scopul productiei de biocarburanti. Uleiul de rapita produce cel mai bun biocarburant. Rapita este cea mai economicoasa cultura (figura 2), iar preturile pe plan mondial sunt bune. De la 1t de seminte de rapita se rapita se obtin in jur de 350 kg de ulei si cca 650 kg de turte (in cazul presarii

 

la rece). Din punct de vedere al suprafetei insamantate obtinem minim 1 t/ha ulei si 2 t/ha turte. Pretul de vanzare a semintei de ulei de rapita este in jur de 240 euro/t. Turtele se vand la 175 euro/t, iar pretul la uleiul obtinut este in jur de 600 euro/t. Mentionam ca statul incurajeaza productia de biodiesel din motive ecologice si economice (diminuarea importului de carburant) oferind diverse facilitati. Comparativ, pretul de vanzare la motorina D2 este de 0,795 euro /l, iar pretul la biodiesel este de 0,709 euro /l. Suprafata mondiala cultivata cu rapita pentru ulei s-a extins de la 5,1 milioane ha in perioada 1941-1950, la peste din 25 milioane hade in ani prezent. suprafetelor a fostatat conditionata de chimica succesele cercetarii stiintifice, ultimii 35 care, Cresterea treptat, au modificat total, compozitia a uleiului, cat si a srotului. Au fost create soiurile de tip zero-zero '00' (lipsite de acid erucic in ulei si cu continut scazut de glucozinolati in srot).

Fig. 2 Cultura de rapita Soiurile de tip '00' se deosebesc fundamental de soiurile de rapita traditionala. Au fost inlaturate restrictiile pentru utilizarea uleiului in alimentatia umana prin eliminarea acidului erucic din ulei. Continutul in glucozinolati al srotului a fost diminuat pana la sub 30 micromoli/g si chiar sub 15 la unele linii performante. Spectrul acizilor grasi ai soiurilor de tip '00' a transformat uleiul de rapita intr-un ulei fara restrictii alimentare. Dupa continutul in acid oleic si acid linoleic (81,5%), uleiul de rapita se alatura celor mai preferate de consumatori: masline, arahide, porumb, floarea-soarelui si soia. In Romania, crearea de soiuri de tip '0' si '00' a devenit obiectul cercetarii stiintifice in anul 1980, in cadrul unui program de colaborare dintre Universitatea de Stiinte Agricole din Bucuresti si I.C.D.A. Fundulea. Primul soi romanesc de rapita pentru ulei (Triumf), lipsit de acid erucic si cu continut in glucozinolati de peste 30 micromoli/g srot, a fost omologat in anul 199 Cercetarile au continuat, dupa anul 1997, in cadrul SC ITC SRL unde au a u fost create mai multe linii superioare din acest punct de vedere, comparativ cu cele mai performante soiuri straine de tip '00', dar si cu toleranta buna la iernare. In favoarea utilizarii rapitei ca materie prima pentru obtinerea bio-dieselului mai pledeaza urmatoarele argumente:

 

-rapita este una din cele mai ieftine si usoare culture; uleiul de rapita este preferat in locul uleiului de floarea soarelui, pentru ca uleiul de floarea soarelui este preferat in consumul uman (sunt tari, precum Elvetia, unde nu este permis ca uleiul vegetal proaspat sa fie folosit ca si combustibil decat refolosit din fast food-uri, restaurante si alte procese tehnologice care folosesc uleiuri vegetale, tocmai din cauza ca este in alimentatia umana); - se seamana si se recolteaza in afara perioadelor aglomerate; are reactie favorabila la fertilizare; - permite utilizarea completa a aceluiasi set de masini ca si la cereale; - poate fi utilizata ca excelenta premergatoare pentru culturi succesive sau pentru cereale de toamna; - ridica fertilitatea solului si impiedica eroziunea pe terenurile in panta; - este o buna planta melifera; - srotul rezultat in urma presarii presarii este foarte bogat bogat in proteine (38%-42%), glucide (31,5%(31,5%36,6%) si saruri minerale (8%-9,8%) aceasta insemnand o excelenta valoare furajera. Uleiul din rapita se dovedeste a fi un excelent inlocuitor al motorinei. Si pe fondul crizei acute a petrolului, solutia combustibilului vegetal pare cea mai mai realista. Daca romanii abia fac cunostinta cu noua tehnologie, in tari ca Brazilia, SUA si chiar Europa uleiul de rapita este folosit pe scara larga. In Germania, exista peste 17.000 de statii de alimentare cu biodiesel, 2,5 milioane de autoturisme utilizand exclusiv acest tip de carburant. Uleiul de rapita poate fi folosit vara si pe timp calduros, direct in motor, in procent de 100%, sau ca ados de 40% la motorina, pe timp rece. In Uniunea Europeana se obtin anual 12 milioane de tone de ulei de rapita, din care 8 milioane de tone in Germania. b) Soia are in principal aceleasi calitati ca si rapita, dar producerea materiei prime si a uleiului sunt mai costisitoare (figura 3)

 

. Fig. 3 Seminte de soia pentru obtinerea bio-dieselului

c) Cerealele (figura 4)  4) sunt folosite pentru obtinerea metanolului care participa la procesul tehnologic de obtinere a uleiurilor vegetale. Cehia si mai recent Germania au gasit o solutie pentru crizele generate de supraproductia de cereale prin folosirea din ce in ce mai accentuata a acestora ca solutii energetice. Cerealele care nu pot fi folosite in industria alimentara au o eficienta mai buna decat carbunele de exemplu.

Fig. 4 Porumb utilizat la obtinerea bioesterilor d)   Foarea soarelui permite obtinerea unor uleiuri vegetale de calitate, dar utilizarea ei este d) limitata datorita folosirii superioare in alimentatie. e) Uleiul de arahide  arahide 

 

Este primul combustibil folosit de Rudolf Diesel, inventatorul motorului diesel. Deoarece industria cultivatoare si cea procesatoare de oleaginoase de la acea vreme nu puteau produceau cantitati mari de ulei, s-a adoptat motorina pentru acest motor. f) Uleiul de palmier  palmier  Cea mai mare companie petroliera japoneza, Nippon Oil, gigantul auto Toyota si compania petroliera Petronascauta Petronascauta solutii pentru producerea unui nou tip de bio-carburant, pe baza de ulei de palmier. Cele trei companii vor incepe cercetarile in 2007, producerea de ulei de palmier urmand sa intre in faza de testare in 2009, in Malaesia. Uleiul de palmier este extras din nuci de cocosti se afla cel mai des pe lista ingredientelor pentru producerea margarinei, a produselor de patiserie sau cosmetice. Nippon Oil urmareste obtinerea unui avantaj pe piata bio-carburantilor, de aceea si colaborarea cu Toyota Motor Corp. Si cu compania petroliera din Malaezia, cel mai mare producator mondial de ulei de palmier. Producerea de bio-carburant pe baza de ulei de palmier ar fi benefica si pentru mediu: va necesita plantarea unui numar mai mare de palmieri, copaci cu o mare capacitate de absorbtie a dioxidului de carbon.

g) Carburanti din resturi alimentare  alimentare  O alta sursa pentru obtinerea obtinerea uleiurilor vegetale vegetale o constituie grasimile animale reziduale din din abatoare, dar si uleiurile recuperabile din fast-food-uri. Aceste surse de materie prima regenerabila este tot mai des folosita, unele tari occidentale luand deja masuri stricte pentru colectarea si refolosirea acestora. In general, uleiul obtinut pe aceasta cale se amesteca cu uleiul obtinut din rapita, floarea soarelui sau soia. h) Alte materii prime  prime  Cercetarea este pe pe cale sa descopere tehnici de productie „de a doua generatie” care pot produce biocombustibili din materiale lemnoase, din ierburi si unele tipuri de deseuri. 1.7 Procesul tehnologic de obtinere a uleiurilor vegetale  vegetale   Procesul de obtinere a biodieselului se bazeaza pe reactia alcoolului (in special metanol) cu trigliceride prezente in grasimile de animale, uleiuri vegetale sau grasimilor regenerate, rezultand esteri de acizi grasi (biodiesel) si glicerina (figurile 59). Pentru ca reactia sa poata avea loc este necesara incalzirea si prezenta catalizatorilor (cel mai des folosit este natriu sau calium hidroxid).

 

  Fig. 5 Obtinerea biocarburan biocarburantilor tilor

Fig. 6 Obtinerea bioetanolului

 

  Fig. 7 Proces tehnologic pentru obtinerea biodieselului

 

Fig. 8 Obtinerea bioetanolului din plante

Fig. 9 Elemente utilzate la obtinerea metanolului  metanolului  Extractia uleiului de rapita respectiv a esterului sau cuprinde mai multe etape tehnologice:  tehnologice:  etapa I: extragerea uleiului,  uleiului, 

 

  etapa II: degumarea uleiului,  uleiului, 

etapa III: filtrarea uleiului,  uleiului, 

etapa IV: esterizarea,  esterizarea, 

etapa V: depozitarea uleiului/esterului.  uleiului/esterului. 

a) Extragerea uleiului  uleiului  Prin presarea la rece a semintelor se obtine uleiul si turtele care contin 5% ulei si in jur de 33% materie proteica. Iar prin presarea la cald a semintelor se obtine cu 19% mai mult ulei si srot. Turtele si srotul de rapita sunt foarte hranitoare pentru animale, vaci si porci si pot inlocui in deplin pe cele din soia sau floarea soarelui (figurile 10 si 11).

Fig. 10 Presa pentru presarea la rece  rece   Procesul de presare a semintelor de rapita se desfasoara in 2 faze: in prima faza, de pregatire se usuca semintele de rapita si se zdrobesc, iar in ce-a de-a doua faza semintele se preseaza la rece sau la cald (cel din urma procedeu avand productivitate mai mare). Se obtine astfel uleiul de rapita si turtele de rapita (in cazul presarii la rece) sau srot de rapita (in cazul presarii la cald).

 

  Fig. 11 Presa hidraulica pentru presarea semintelor la cald Dupa presare uleiul este filtrat si depus in butoaie sau rezervoare. (figura 13)

 

  Fig. 13 Rezervor de ulei

b)  Fitrarea uleiului  uleiului  Din materia prima uleioasa care contine mai putin de 4 % acizi grasi este necesar ca mai intai sa se inlature apa. Catalizatorul se dizolva in metanol si se amesteca cu uleiul tratat.

 

Fig. 14 Filtrarea uleiului Spre deosebire de carburantii conventionali, biodieselul are un conntinut foarte redus de sulf, ceea ce reprezinta un avantaj, deoarece prezenta acestuia in aer formeaza ploile acide. Biodieselul nu contine nici materii aromate precum benzenul. Prin arderea biodieselului se emana bioxid de carbon dar nu si noxe toxice. Uleiul are mai multe utilizari: ulei energetic pentru vehicole si incalzit, materie prima pentru biodiesel, ulei furajer pentru animale. Uleiul filtrat este foarte pur, avand doar120 mg/kg impuritati. c) Esterificarea  Esterificarea  Biodieselul este fabricat printr-un proces chimic numit transesterificare in care glicerina este extrase din grasimile vegetale sau animale. Procesul are ca rezultat doua produse: metil-ester (denumirea chimica pentru biodiesel) si glicerina (care de obicei se foloseste in fabricarea sapunului). sapunului).  

Fig. 15 Procesor pentru obtinerea biodieselului biodieselului   Din cantitatea totala de ulei cca 80% prin procesul de esterificare se transforma in biodiesel iar restul este glicerina pura. Biodieselul folosit drept combustibil trebuie produs conform unor norme industriale stricte (ASTM D6751) pentru a asigura performantele necesare. Biodiesel este singurul combustibil alternativ care indeplineste 100% cerintele ecologice. ecologice.   Procesul de obtinere a biodieselului se bazeaza pe reactia alcoolului (in special metanol) cu trigliceride prezente in grasimile de animale, uleiuri vegetale sau grasimilor regenerate, rezultand esteri de acizi grasi (biodiesel) si glicerina. Pentru ca reactia sa poata avea loc este necesara incalzirea si prezenta catalizatorilor (cel mai des folosit este natriu sau sa u calium hidroxid).

 

  Fig. 16 Rafinarie pentru obtinerea biodieselului c)  Depozitarea Depozitarea   Depozitarea materiilor prime: seminte de rapita, floarea soarelui si soia, cereale, deseuri organice, etc. se face in silozuri special construite. Depozitarea uleiului brut sau filtrat se face in rezervoare etanse, prevazute cu armatura specifica pentru protectie. Pe timpul depozitarii, umiditatea, atat in i n silozuri cat si in i n rezervoare trebuie controlata strict, in primul caz din cauza pericolului de autoaprindere iar la rezervoare pentru evitarea degradarii uleiului.

 

 

Fig. 17 Depozit de ulei 1.8 Instalatii utilizate la obtinerea biogazului biogazului  Pentru producerea biogazului sunt necesare prese hidraulice sau instalatii pentru presare la cald, filtre, catalizatori, instalatii de esterificare, silozuri si rezervoare pentrru depozitarea materiei prime, respectiv a uleiukui obtinut. Prezint mai jos cateva dintre acestea: a) Instalatii de producere a biodieselului de mica capacitate si industriale Biodiesel Warehouse SUA DIY  DIY kit complet procesor biodiesel. biodiesel. In completul DIY kit, pe langa procesorul biodiesel standard, intra si radiatorul de 303 litri de apa. Productivitatea procesorului procesorului este de 209 litri l itri biodiesel la 3 ore si este prevazut cu incalzire pentru perioada de iarna. Componente DIY Kit procesor: - 

pompa 12 GPM (2728 litri apa/ora);

- 

radiator cu termostat (303 litri);

- 

cantar digital, filtru pH hartie

b) Dublu DIY kit complet procesor biodiesel. Acest biodiesel. Acest procesor are capacitate dubla fata de primul DIY kit. Procesorul BioPro 190 este complet automatizat, produce 100% biodiesel combustibil. Compact, usor manevrabil si usor transportabil. Proiectat si prevazut cu toate compartimentele necesare productiei de biodoesel. Principiul de utilizare este simplu: se adauga ulei vegetal (nou sau uzat), metanol, o mica cantitate de acid sulfuric si cenusa. In 60 de ore produce 189,5 litri de biodiesel pur. Acest procesor este complet automatizat, astfel ca pe parcursul productiei nu este necesara nici o interventie de control, nefiind necesar nici rezervorul pentru separarea combustibilului de glicerina. Cu ajutorul pompei se

 

poate alimenta cu biodiesel autovehicolele, direct din aceasta instalatie de procesare automatizata. Se poate folosi aceasta instalatie si ca pompa mobila de biodiezel. Caracteristici tehnice:  tehnice:  • Dimensiuni:0,5m x 0,5m x 1,7m (inaltime) • Greutate:130 kg  kg  • Construit din Stainless steel polipropilen polipropilen   • Monitorizare complet automata  automata  • Metoda de spalare cu apa Radiator Kerosen portabil - Model MH75KT. Acest procesor are capacitate dubla fata de primul DIY kit

Fig. 18 Procesor biodiesel DIY d) Instalatia pentru capatarea combustibilu combustibilului lui biodiesel din uleiuri vegetale (figura vegetale (figura 19) consta din reactor de esterificare (1), reactor de spalare, reactor de amestecare (13), schimbatoare de caldura, separatoare (3) si racitor. Reactorul de esterificare include o coloana-malaxor multicompartimentala (8), doua recipiente de receptie si distribuire, un recipient de receptie si evacuare si un subansamblu de amestecare (12). Coloana-malaxor multicompartimentala este constituita dintrun corp cilindric, in interiorul caruia este amplasat un arbore vertical. Pe arbore, perpendicular pe axa lui si pe suprafata interioara a corpului, sunt fixate discuri cu orificii, care divizeaza spatiul coloaneimalaxor in camere de amestecare. Reactorul de amestecare, amplasat pe suprafata exterioara a corpului reactorului de esterificare, este executat in forma de spirala, in i n care, prin intermediul unor vergele de fixare rasucite intr -o spirala cilindrica, sunt montate discuri cu orificii, formind camere de amestecare.

 

Reactorul de spalare este executat ca un cilindru cu o coloana-tampon de amestecare instalata in centru si este divizat de catre schimbatorul de caldura in recipiente de spalare si de vaporizare cuplate intre ele. Totodata, coloana-tampon de amestecare este cuplata cu recipientul de spalare cu ajutorul unui injector.

Fig. 19 Instalatie pentru captarea combustibilului biodiesel Acest utilaj pentru obtinerea combustibilului lichid din uleiuri vegetale si alcooluri micromoleculare. Poate fi aplicata in industriile i ndustriile chimica, alimentara si in industriile i ndustriile de prelucrare. AVANTAJE: - necesita un consum redus al metalului; - costul de producere a instalatiei este micsorat cu 30 % in comparatie cu instalatiile analogice existente; consum redus de energie electrica pentru obtinerea combustibilului biodiesel; - obtinerea combustibilului biodiesel care reduce esential poluarea mediului ambiant. d)  Procesor P 800  800 

 

  Fig. 20 Schema procesorului P 800 P800 este cel mai mic procesor din aceasta gama, avand o capacitate de procesare de 800 l/zi (240 000 l/an). Foloseste ulei vegetal pentru a da motorina bio. Pretul sistemului se amortizeaza in maximum 2 ani. Timpul de viata este de minimum 10 ani. Gama procesoarelor biodiesel de aceasta categorie include capacitati de productie de la 800 la 30000 l/zi.

1.9 Bilantul energetic al producerii biocombustibililor pe baza de ulei de rapita  rapita   Nivel productiv 

Ulei de rapita 

Ulei de rapita esterizat  

PRODUCTIA AGRICOLA 

- productia agricola

3,2 t/ha

3,2 t/ha

3,2 t/ha

3,2 t/ha

-productia de energie

76000 MJ/ha 76000 MJ/ha

76000 MJ/ha

76000 MJ/ha

- consum energetic

17460 MJ/ha 17460 MJ/ha

17460 MJ/ha

17460 MJ/ha

 

- input / output

1:4,3

1:4,3

1:4,3

1:4,3

- castig energetic

330%

3 30% 330%

330%

330%

EXTRACTIA DE ULEI 

Presare la rece 

- consum energetic

- productia

PRESARE SI EXTRACTIE  

900 MJ/ha

900 MJ/ha

-

-

Ulei de rapita 

Turte de rapita 

Ulei de rapita 

Srot de rapita 

1,02 t/ha

2,1 t/ha

1,22 t/ha

1,9 t/ha

-productia energetica

37700 MJ/ha 38400 MJ/ha

45100 MJ/ha

31000 MJ/ha

- consumul energetic total

9100 MJ/ha

9260 MJ/ha

13550 MJ/ha

9310 MJ/ha

- input / output

1:4,4

1:4,1

1:3,3

1:3,3

- castig energetic

310%

3 10% 310%

230%

230%

ESTERIZARE 

- consum energetic

-

-

7630 MJ/ha

7630 MJ/ha

-

-

Biocombustibil 

Glicerina 

- productia

-

-

1,21 t/ha

0,112 t/ha

-productia energetica

-

-

44890 t/ha

1900 MJ/ha

- consumul energetic total

-

-

20310 t/ha

870 MJ/ha

- input / output

-

-

1:2,55

1:2,55

- castig energetic

-

-

155%

155%

1.10 Calculul economic  economic 

 

.Pentru Romania biocarburantii reprezinta si o oportunitate economica. In afara de boom-ul investitional, exista avantajul reducerii necesitatii de import a carburantilor. Investitiile, evident, vor crea noi locuri de munca, oportunitati de dezvoltare si venituri pentru populatia din zonele rurale, oportunitati pentru dezvoltarea rurala durabila. Dau mai jos un exemplu: Un taran care seamana 1ha cu rapita sau floarea soarelui ar avea combustibilul asigurat pe un sezon. Asta presupunind ca are o presa de ulei acasa sau in tovarasie t ovarasie cu mai multi. De pe un hectar ar putea presa cam 1200kg de ulei. Ar putea iesi ca si pret la 40-50 centi pe litru lit ru in comparatie cu motorina care e aproape 1 euro. Si in acest fel si-ar putea crea si independenta energetica. Plus ca ar ecologiza si mediul deoarece prin arderea uleiului se degaja numai bioxidul de carbon consumat in procesul de fotosinteza deci un circuit inchis.  inchis.   Din punct de vedere economic iata cateva consideratii:

1. productia medie in Europa din ultimii ani a fost de 2800 kg. la ha, rezulta deci o cantitate de ulei de rapita de 1000 kg(pentru o extractie de cca 36%) costurile cu producerea rapitei se ridica la 850-900 LEI/ha 3. costurile cu procesarea la presa aprox. 200 LEI/to de samanta respectiv, 560LEI/8to 4. veniturile pentru 1600 kg. srot aprox. 640 LEI(400LEI/to srot) Rezulta un pret de aproximativ 820 lei/tona de ulei adica 760 lei/1000 de litri de ulei aceasta in cazul producatorului cazul  producatorului agricol  agricol . In cazul procesatorului (care cumpara rapita cu 650-700 lei/tona) pretul ajunge undeva la 1500 lei/1000de litri. 1.11 Utilizarea combustibilu combustibilului lui biogaz  biogaz  

Uleiul vegetal extras din semintele de rapita are doua mari intrebuintari in domeniul alimentar si domeniul biocombustibilului, pretabilitatea si eficienta culturii fiind raportata diferentiat la aceste utilizarii si la posibilitatile de valorificare a produsului finit.  finit.   Biocarburantii pot fi utilizati in forma pura sau in amestec la l a autovehiculele existente si pot folosi actualul sistem de distributie al carburantilor conventionali. Utilizarea lor asigura furnizarea de carburanti in conditii de siguranta si protectia mediului si promovare promovarea a resurselor regenerabile de energie. Biodiesel poate fi folosita pentru motoarele cu ardere interna care functioneaza cu motorina care echipeaza in mod curent vehiculele de mare tonaj (autobuze, camioane, TIR-uri, nave maritime, etc). In unele tari din Uniunea Europeana combustibilul Biodiesel este deja utilizat atat in consumul industrial cat si in cel privat. Un exemplu in privinta utilizarii combustibilului biodiesel il constituie automobilul citroen Nivan (figura 21)

 

Fig. 21 Autoturisn Nivane Gama masinilor Minavan este astazi intr-o etapa de stationare. Salvrea vine de la tehnologiile moderne care mai reannoiesc datele problemei. Ca sa nuse uite cu totul de existenta modelului minivan C8 Citroen a anuntat ca va introduce doua motorzari noi diesel ambele cu un volum de doi litri, capabile sa functioneze si pe biodiesel rafinat din uleiuri vegetale. Puterea primei motoizari este de 120 CP si ii asigura o fuga C8-lui pana la 180 km/h si un consum mediu de 5,5 l/100 km, iar cea de-a doua dezvolta 136 CP si o viteza maxima de 190 km/h. surse vechiul dieselmotoarelor de 2,2 l depe 130 CP, lasand in neschimbata cazul propulsorului de 110 CP doarAceste optiunea cu vor cutieinlocui automata. Familia benizna ramane si include doua surse in patru cilindri de 2,0 l si 2,2, l precum si o sursa V6 de 3,0 l. De asemenea, biodieselul este utilizat pentru propulsarea si altor autoturisme, autocamioane, autospeciale si autobuze (figurile 2..26) Masini care utilizeaza combustibil biodiesel  biodiesel 

 

  Fig. 22 Autospeciala

 

  Fig. 23 Autofurgoneta

Fig. 24 Autobuz

 

  Fig. 25 Masina de curse

Fig. 26 Tractor

 

De

asemenea,

biodieselul

poate

fi

in

motoare

clasice

diesel

(figura

27)

  Fig. 27 Motor clasic alimentat cu biodiesel 1.12 Livrarea combus combustibilului tibilului biodiesel  biodiesel  De la rafinarii, combustibilul biodiesel este transportat la statiile de livrare in autocisterne (figura 28)

 

  Fig. 28 Autocisterna pentru transport biodiesel Statiile de livrare a combustibilului biodiesel pot fi separate, sau cu pompe in incinta statiilor de livrare a combustibililor pe baza de hidrocarburi (figurile 29 si 30).

Fig. 29 Statie Statie de alimentare alimentare cu biodiesel

 

  Fig. 30 Statie de alimentare cu biogaz in Tucson (Arizona) In concluzie, circuitul materie prima-obtinere biodiesel-utilizare- materie prima este cel prezentat in figura 31

Fig. 31 Circuitul plante-biodiesel-utilizator-plante 2 UTILIZAREA COMBUSTIBILULUI BIOGAZ IN ANUMITE ZONE GEOGRAFICE  GEOGRAFICE  1 Utilizarea biodieselului in afara Europei Europei  

 

Pe plan mondial exista preocupari pentru producerea si utilizarea bio-dieselului. Cele mai reprezentative exemple sunt S.U.A. si Brazilia: a)  S.U.A. S.U.A.   In Statele Unite, unde etanolul este produs din porumb, exista planuri de sporire a productiei. Cercetarile americane asupra sporirii eficientei costului sunt de interes considerabil, intrucat productia de etanol din porumb este cu 30% mai costisitoare decat productia din sfecla de zahar. Statele Unite sunt pe locul doi, in ceea ce priveste capacitatea de productie a combustibililor bio, unde acest combustibil a patruns la toate nivelurile. Spre exemplu, potrivit Reuters, Reuters, pana si parcurile de masini ale NASA merg cu combustibil de acest tip. Pe coasta de est a SUA (figura 32) sunt statii de combusitibili unde se poate alimenta automobilul numai cu combustibili bio.

Fig. 32 Repartitia statiilor de alimentare al imentare cu biodiesel pe coasta de est a S.U.A. Motivul pentru care in SUA se produc combustibili bio este acela ca productiile de porumb si soia sunt foarte mari deoarece sunt subventionate, dar si pentru ca fermierii americani au o sustinere puternica in Senatul american. b)  Brazilia Brazilia   In Brazilia, preocuparea pentru producerea si utilizarea bio-dieselului se datoreaza contributiei statului. In timpul primei crize mondiale a petrolului, in 1973, cand pretul a crescut de patru ori, brazilienii au examinat pentru prima data aceasta alternativa. Dat fiind faptul ca la l a acea data importau 80% din carburant, asa cum e cazul in prezent in Balcani, acestia cheltuiau jumatate din venitul national nati onal pe respectiva marfa. Pentru a iesi din aceasta capcana, tara s-a lansat intr-un i ntr-un proiect care viza inlocuirea benzinei cu etanolul produs din trestia de zahar (figura 33)

 

In acest an, datorita acelei decizii, Brazilia se va declara independenta de importurile de petrol. Cu o productie de 3,6 miliarde de galoane de etanol e tanol si exporturi de alte 600 de milioane, Brazilia acopera  jumatate din piata mondiala. Pe piata interna, sapte masini din zece utilizeaza etanol, la un pret cu o treime mai mare decat cel al benzinei. Brazilienii vor introduce etanolul chiar si in industria liniilor aeriene. In Brazilia, biodieselul este disponibil pentru ca sunt culturi c ulturi uriase de porumb si soia. Intr-un moment cand pretul petrolului este din nou o sursa de ingrijorare mondiala, miracolul brazilian atrage mai multa atentie decat oricand. Exemplul brazilian demonstreaza ca guvernele trebuie sa introduca utilizarea etanolului, intrucat prima faza este intotdeauna ineficienta din punct de vedere al costului. Agricultorii trebuie sa primeasca stimulente pentru cultivarea porumbului, rapitei si a altor materii brute. Guvernele trebuie sa finanteze extinderea retelei de statii pentru alimentarea cu noul carburant si trebuie sa impuna institutiilor statului sa utilizeze vehicule pe baza de biodiesel sau etanol. Urmatorul pas este scutirea de impozite pentru utilizarea vehiculelor 'ecologice', acest lucru fiind urmat de contingente pentru utilizarea carburantilor biologici. Ce se va intampla cand toate acestea vor fi puse in practica? Filiala Volkwagen din Brazilia poate raspunde la aceasta intrebare. Anul trecut, aceasta a fost gazda a peste 38 de delegatii din mai mult de zece tari, toate interesate de vehiculele cu alimentare flexibila. Numarul statelor care folosesc carburantii alternativi este insa mult mai mare. In Filipine, de pilda, se incurajeaza producerea si utilizarea biodieselului realizat din nuca de cocos. In figura 34 sunt prezentate statele de pe continentul American care utilizeaza biodiesel.

 

  Fig. 33 Zone cultivate cu plante bioenergetice in Brazilia

 

  Fig. 34 Statele Americane care utilizeaza utili zeaza biodiesel 2 Utilizarea biodieselului in Uniunea Europeana  Europeana  a)  Necesitate si legislatie  legislatie  La nivelul UE, exista o directiva in care statele membre sunt obligate sa utilizeze util izeze in proportie de peste 6% din consumul de energie biodiesel in perspectiva anului 2010. Standardele internationale (Directiva 2003/30/EC a Parlamentului European din mai 2003), se refera la Biodiesel ca fiind provenit doar din esterificarea uleiurilor vegetale sau grasimilor animale; denumirea se aplica atat esterilor (B100), cat si amestecurilor ester-motorina B20 –  20%ester, 80%motorina).   80%motorina). Uniunea Europeana si-a propus ca 5,75% din cantitatea de carburanti consumata in 2010 in spatiul UE sa provina din culturile bioenergetice. UE produce 75% din cantitatea mondiala de biodiesel. Germania este lider al pietei in acest sector, cu peste 50% din din productia de biodiesel a UE, adica 1,03 1,03 milioane tone la nivelul anului 2004.

 

  Fig. 35 Productia de biogaz in Uniunea Europeana UE a reglementat exhaustiv acest sector in anul 2003, atunci cand a acordat subventii specifice pentru culturile bioenergetice si a stabilit tinte pentru utilizarea biocarburantilor in propulsarea autovehiculelor. Carburantul derivat din plante industriale, in special din semintele de rapita si floarea soarelui, se transforma intr-o investitie importanta. Reglementarile UE stipuleaza ca cel putin 2% din dieselul aflat pe piata in acest an trebuie sa fie pe baza de plante, iar cresterea anuala a cotei de piata este preconizata la 0,75% pana in 2010.

 

Capacitatea de productie a combustibilului bio in Europa s-a dezvoltat fulminant in ultimii ani, mai ales in Germania si Franta Franta (figura 35) 35)

Fig. 35 Dinamica productiei de biodiesel in Germania Avand in vedere cresterea semnificativa a pretului petrolului, precum si ingrijorarile sporite cu privire la sursele de aprovizionare cu energie stabile, sigure si adaptate la l a mediu, promovarea utilizarii biocombustibililor in sectorul transporturilor reprezinta o prioritate pe agenda politica europeana. In prezent, biocombustibilii reprezinta singura solutie in vederea reducerii semnificative a dependentei de petrol in sectorul transporturilor. Conform Politicii Energetice pentru Europa, Comisia Pentru Transporturi se angajeaza sa incurajeze producerea si utilizarea biocombustibililor, propunand stabilirea unui procent minim obligatoriu pentru biocombustibili de 10% din carburantul pentru autovehicule pana in 2020. O serie de politici pot contribui la stimularea utilizarii si producerii de biocombustibili la nivel european. Scutirea de taxe  taxe reprezinta o forma de sprijin pe termen lung pentru sectorul biocombustibililor. De asemenea, mai multe state membre au anuntat introducerea obligatiilor privind biocombustibilii . Astfel, furnizorii sunt obligati sa plaseze pe piata un procent de biocombustibili, oferind investitorilor o retea sigura si dezvoltand industria biocombustibililor. b) Materii prime  prime  Culturile energetice sunt culturile agricole utilizate pentru obtinerea de biocarburanti/ biocombustibili si de energie prin biomasa, si sunt folosite in UE cu precadere pentru productia de biocarburanti si mai putin pentru productia de energie electrica sau termica.

 

Uniunea Europeana incurajeaza obtinerea energiei bio din rapita, soia sau floarea – soarelui, materiile prime din care biodiselul poate fi obtinut. Conform normelor adoptate de Bruxelles, ponderea energiei electrice produsa din resurse regenerabile, fata de consumul national brut de energie electrica, trebuie sa ajunga la 33% pana in anul 2010. Anul trecut, energia produsa din resurse regenerabile a reprezentat sub 1%. Noile reglementari sunt determinate de pretul crescut al carburantilor fosili si nivelul alarmant al poluarii la nivel global. c) Investitii  Investitii  Avand in vedere cresterea semnificativa a pretului petrolului, precum si ingrijorarile sporite cu privire la sursele de aprovizionare cu energie stabile, sigure si adaptate la mediu, promovarea utilizarii biocombustibililor in sectorul transporturilor reprezinta o prioritate pe agenda politica europeana. In prezent, biocombustibilii reprezinta singura solutie in vederea reducerii semnificative a dependentei de petrol in sectorul transporturilor. Conform Politicii Energetice pentru Europa, Comisia Pentru Transporturi se angajeaza sa incurajeze producerea si utilizarea biocombustibililor, propunand stabilirea unui procent minim obligatoriu pentru biocombustibili de 10% din carburantul pentru autovehicule pana in 2020. d) Utilizarea combustibillui biodiesel la autovehicule  autovehicule  Sectorul transporturilor in Europa se dezvolta in mod constant. Masinile si camioanele ofera avantaje socio-economice atat de mari, incat ar fi greu de imaginat cum ne-am descurca astazi fara ele. Cu toate acestea, situatia devine de neconceput. O treime din emisiile de CO 2 provin din transporturi, gazele cu efect de sera fiind principalul motiv pentru schimbarea climei. In In viitor, se preconizeaza o crestere semnificativa a acestor emisii. In plus, sectorul transporturilor se bazeaza in proportie de 98% pe petrol, o cantitate semnificativa importata de combustibil fosil care va deveni mai scump pe masura ce rezervele se vor diminua. UE propune o solutie imediata pentru aceasta situatie: incurajeaza inlocuirea motorinei si a benzinei cu biocombustibili. Acestia sunt combustibili curati, regenerabili, produsi din material organic. Dezvoltarea sectorului va conduce si la crearea de locuri de munca si va deschide noi piete pentru productia agricola. De asemenea, biocombustibilii contribuie la solutionarea aspectelor comune complexe, respectiv diversificarea surselor de energie si realizarea obiectivelor prevazute in Protocolul de la Kyoto. In cadrul directivei privind biocombustibilii, adoptata in 2003, Europa si-a si -a stabilit drept obiective inlocuirea a 2% din benzina si motorina utilizate in transporturi cu biocombustibili pana in 2005, respectiv 5,75% pana in 2010. Obiectivul prevazut pentru 2005 nu a fost atins. Se asteapta un progres substantial pana in 2010, desi acesta nu va fi suficient pentru atingerea obiectivului propus pentru 2010. Prin urmare, Comisia propune consolidarea cadrului legislativ, care prevede atingerea a minim 10% din ponderea pe piata a biocombustibililor in 2020. In prezent Germania este pe locul intii in acest domeniu. Statistic se presupune ca sunt aproximativ 5000 de masini din Germania care circula cu ulei. Cam jumatate sint transformate de firme specializate si jumatate sint home-made. Tehnologia in principiu este destul de simpla si consta in mare in aducerea uleiului prin incalzire la o viscozitate apropiata de motorina pentru a putea fi injectata in motor.   motor. In Germania exista un program experimental cu 100 de tractoare modificate care se intinde pe durata a 5 ani. Nu toate motoarele functioneaza 100% bine cu ulei asta si din cauza tehnologiei inca nepuse la punct.  punct. 

 

Din pacate, sunt numai 2-3 firme mici care se ocupa de experimentare. Companiile mari producatoare de masini inca nu sunt interesate, pentru ca ar trebui sa investeasaca prea mult in schimbarea tehnologiei.  tehnologiei.  Tab. 2 Progresul inregistrat in utilizarea biocombustibililor in statele  statele   membre, 2003-2005  

Stat membru 

Cota de piata a Cota de piata a Cota de piata a Obiectiv combustibililor in combustibililor in combustibililor in estimativ la 2003 (%)  2004 (%)  2005 (%)  nivel national in 2005 (%) 

 Austria 

0.06 

0.06 

0.93 

50 

Belgia 

0.00 

0.00 

0.00 

00 

Cipru 

0.00 

0.00 

0.00 

1.00 

Republica Ceha 

1.09 

1.00 

0.05 

3.70 3.7 0[1] 

Danemarca 

0.00 

0.00 

nu exista date 

0.10 

Estonia 

0.00 

0.00 

0.00 

00 

Finlanda 

0.11 

0.11 

nu exista date 

0.10 

Franta 

0.67 

0.67 

0.97 

00 

Germania 

1.21 

1.72 

3.75 

00 

Grecia 

0.00 

0.00 

nu exista date 

0.70 

Ungaria 

0.00 

0.00 

0.07 

0.60 

Irlanda 

0.00 

0.00 

0.05 

0.06 

Italia 

0.50 

0.50 

0.51 

1.00 

Letonia 

0.22 

0.07 

0.33 

00 

Lituania  

0.00 

0.02 

0.72 

00 

Luxemburg 

0.00 

0.02 

0.02 

0.00 

Malta 

0.02 

0.10 

0.52 

0.30 

Tarile de Jos 

0.03 

0.01 

0.02 

00[2] 

Polonia 

0.49 

0.30 

0.48 

0.50 

Portugalia 

0.00 

0.00 

0.00 

00 

Slovacia 

0.14 

0.15 

nu exista date 

00 

 

Slovenia 

0.00 

0.06 

0.35 

0.65 

Spania 

0.35 

0.38 

0.44 

00 

Suedia 

1.32 

28 

23 

3.00 

Regatul Unit 

0.026[3] 

0.04 

0.18 

0.19 0.1 9[4] 

UE25 

0.5% 

0.7% 

1.0% (estimare) 

1.4% 

Sursa: rapoarte nationale elaborate ela borate pe baza directivei privind biocombustibilii. 

3 Utilizarea biodieselului in Romania  Romania  a)  Necesitate si legislatie  legislatie  In momentul aderarii la Uniunea Europeana, 2% din carburantii folositi in Romania a trebuit sa fie bio. Acest procent va creste treptat, pentru a ajunge la 5,75% pana la sfarsitul anului 2010. In zona de sud-est a Euroei, romanii au fost primii care s-au lansat in lupta pentru cota de piata, atat pe plan intern cat si in Europa. Tara produce acum trei milioane de tone de biodiesel anual. Prin eliminarea, conform noului Cod Fiscal, a taxelor speciale aplicate concesionar concesionarilor ilor din sectorul utilitatilor publice pentru amplasarea pe domeniul public sau privat al unitatilor administrativ-teritoriale a retelelor de transport si distributie a energiei electrice, a gazelor naturale si a altor utilitati se evita impunerea unui cost suplimentar impus de comunitatea locala, care era suportat de toti t oti consumatorii la nivel national, se arata intr-un comunicat al Ministerului Economiei si Comertului. Eliminarea accizelor pentru biocarburanti (bioetanol si biodiesel) reprezinta un instrument important pentru promovarea utilizarii surselor regenerabile regenerabile de energie in vederea vederea reducerii reducerii emisiilor poluante. In 2007, Romania Romania trebuie sa inregistreze o cota de consum de biocarburanti de doi la suta din totalul combustibililor consumati la nivel national, iar cota va creste gradual pana la 5,75 la suta pentru anul 2010. Noul Cod prevede, totodata, scutirea de la plata accizelor pentru energia electrica obtinuta din surse regenerabile. Aceasta masura contribuie la implementarea legislatiei europene si respectarea angajamentelor asumate fata de Uniunea Europeana. Ponderea energiei electrice produsa din surse regenerabile este, pentru anul 2006, de 2,22 la suta din consumul intern brut de energie electrica si va ajunge, in perioada 2010-2013, la 8,3 la suta. Proiectul de Cod Fiscal, aprobat de Executiv, prevede si scutiri la plata taxei de import de gaze prin sistemul de transport (prin conducta) a gazului natural, precum si pentru importul de energie electrica. b)  Materia prima  prima  In ceea ce priveste materia prima, Romania are o capacitate de furnizare de ulei vegetal din floarea soarelui, soia sau rapita de 500-550 mii tone pe an, ceea ce se traduce in aceeasi cantitate de biodiesel pe an. Ministerul Agriculturii din Romania a inceput deja sa stimuleze productia de biocarburanti prin mai multe instrumente directionate catre stimularea culturilor specifice. Subventia pentru toamna 2006, de 1 RON/ litrul de motorina folosit in agricultura, s-a extins si la biodieselul folosit in agricultura. S-au acordat subventii specifice pentru culturile de soia si floarea soarelui (500 RON/ ha pentru soia traditionala si cate RON/ ha pentrufinanciara soia si floarea soarelui ecologica).–Din va intra in functiune un sistem mai 800 amplu de sustinere a culturilor bioenergetice  atat2007, plata europeana de 50 euro/ ha, cat si subventia specifica pentru culturile de rapita si floarea soarelui.

 

In urmatorii ani, culturile agricole de rapita vor creste cel mai rapid in Romania. Datorita interesului mare pentru biocarburanti, cat si stimulentelor acordate, suprafata cultivata cu rapita a crescut semnificativ in ultimii doi ani, cu perspective si mai bune pentru urmatorii 5 ani (tabelul 3). In 2010 se prevede sa se recolteze rapita de pe 500.000 de hectare. Tab. 3 Suprafetele cultivate cu principalele plante 'energetice' din Romania  Romania  

 Anul

soia

rapita

floarea-soarelui

2006

180.668 ha

181.524ha

1.054.900 ha

2005

143.949 ha

88.094ha

979.236 ha

Afluxul de investitori staini, interesati de productia carburantilor biodiesel are impact si asupra productiei de materii prime pentru obtinerea acestora. Ei doresc sa produca si materiile prime necesare rafinariilor. La ora actuala, doua milioane de hectare necultivate sunt disponibile, iar in 2007 vor fi folosite pentru culturi din care se va fabrica biocarburant, in principal rapita Mai multe companii din vestul Europei au pornit o ofensiva pe piata romaneasca cautand mari suprafete de pamant pe care sa cultive rapita pe care ulterior sa o transforme in ulei care, la randul lui, in urma aditivarii sa se transforme in biodiesel. Biodieselul este un combustibil folosit pentru automobile in loc de motorina, fiind mai ieftind si mai putin poluant. Un exemplu in acest sens il constituie compania Eurostarsem care deja a incheiat intelegeri cu fermierii pentru o suprafata de 25.000 de hectare in sudul tarii pentru rapita, iar proiectul prevede cultivarea unei suprafete de peste 100.000 de hectare in perspectiva anului 2010. O parte a rapitei va fi livrata catre producatorul german de tractoare Deutz, iar cealalta catre Yoshida Industry AG, un producator german cu capital japonez de utilaje pentru transformarea rapitei in biodiesel. In acest an vor fi construite si primele facilitati de productie a uleiului de rapita. Se merge pe principiul ca biodieselul poate fi utilizat in orice motor diesel, fara nici un fel de alta modificare, iar pretul unui litru, fara accize si taxe, este la o treime din cel al unui litru de motorina. Din nefericire, inca in Romania se obtin randamente destul de mici la rapita de doar 2-2,5 tone/hectar, iar pretul unei tone ajunse in depozitele portului Constanta variaza intre 220-225 de dolari/tona. Nici investitorii autohtoni nu au ramas pasivi in fata acestei oportunietati.  oportunietati. Omul de afaceri Adrian Porumboiu, presedintele si actionarul majoritar al holdingului agricol Racova Com Agro Pan Vaslui ce cultiva anual cu cereale o suprafata de peste 30.000 de hectare, din care o suprafata de peste 8.000 de hectare cu rapita, cu o cifra de afaceri de peste 80 de milioane de euro, spune ca, din lipsa rafinariilor pentru prelucrare, Romania se vede in situatia de a exporta rapita ca materie prima si nu ca produs cu valoare adaugata cum este uleiul sau, de ce nu, chiar biodieselul. Holdingul sau cultiva anual. Exista cereri din UE pentru rapita pentru urmatorii trei ani

 

  In acest context, Romania are o capacitate de furnizare de ulei vegetal din floarea-soarelui, soia sau rapita de 500.000-550.000 de tone anual, ceea ce reprezinta aceeasi cantitate de biodiesel pe an. Din 2007, va intra in functiune un sistem mai amplu de sustinere financiara a culturilor bioenergetice - atat la l a plata europeana de 50 euro/hectare (ha), cat si subventia specifica pentru culturile de rapita si floarea-soarelui. In acest moment, pentru stimularea culturilor specifice, subventia pentru motorina prevazuta pentru toamna 2006 de 1 RON/litru s-a extins si la biodieselul folosit in agricultura. Au fost acordate subventii de 500 RON/ha pentru culturile de soia traditionala si de 800 RON/ha pentru soia si floareasoarelui ecologice. Din productia estimata pentru acest an mai bine de jumatate se exporta, in conditiile in care inca nu exista capacitati interne de prelucrare. Pentru anii viitori, specialistii estimeaza productii nationale de pana la un milion de tone. Producatorii de ulei vad in productia de biodiesel o posibilitate de diversificare si alternativa pentru a contracara supraproductia de ulei. Suprafetele de teren din UE nu permit producerea unei cantitati mai mari de plante, de aceea proportia ramane la doar 5%. Pentru contracarare, in SUA si UE se colecteaza cu strictete uleiurile reziduale de la fast-food-uri pentru a fi transformate in motorina biodiesel. In schimb, Romania are suprafete intinse care ar putea fi insamantate cu soia, rapita si floareafl oareasoarelui, in scop industrial. Deoarece inca nu au inceput sa produca biodiesel, desi sunt obligate prin normele UE, unele rafinarii din Romania amesteca in motorina 5% alcool etilic, iar altele, uree, pe post de motorina ecologica, sustin surse specializate. Aceleasi norme UE nu vor mai accepta acest mod de ecologizare a motorinelor si vor impune un amestec corect, introdus treptat: 2% din 2006 si 5,17% din 2010. c) Investitii actuale si de perspectiva in instalatii pentru producerea biodieselului.  biodieselului.  Pentru a respecta cerinta europeana, potrivit careia 2% din consumul de carburanti trebuie sa fie reprezentat, anul viitor, de biocombustibil, Romania trebuie sa produca anul viitor viit or cel putin 100.000 de tone de biocombustibil. Oficialii Ministerului Agriculturii prognozeaza pentru anul 2007, o productie de 400.000 de tone. In acest an vor intra in functiune cel putin sase fabrici de biocombustibil: Martifer Lehliu, Ulerom Vaslui, Ultex Tandarei, Expur Slobozia, Argus Constanta si Rompetrol. Productia de biodiesel - carburanti ecologici - din tara noastra va atrage, in anul 2007, investitii de aproximativ 240 milioane de euro, foarte multi agenti economici straini si autohtoni fiind interesati de dezvoltarea acestui segment. segment.   Potrivit oficialilor din cadrul Ministerului Economiei, anii 2007 si si   2008 vor reprezenta adevarate adevarate varfuri investitionale in sector, in conditiile in care nu mai putin de sase capacitati de productie sunt programate sa intre in functiune anul viitor in majoritatea judetelor din sudul Romaniei. Este vorba atat de sectii speciale de productie a biodieselului pe langa fabricile de ulei alimentar, cat si de facilitati de productie in cadrul ca drul rafinariilor petroliere.  petroliere.  Investitori romani si straini si-au exprimat deja interesul pentru a investi in acest sector. Este vorba despre firme mari ca Petrom, Rompetrol si Lukoil, Autoelite SRL, Consortiul Martifer. Capacitatea cumulata de productie a instalatiilor in care se va investi este de 400 mii tone pe an de biodiesel si 50 mii de tone pe an de bioetanol. La linia de start pentru productia de combustibili obtinuti din uleiuri vegetale s-au aliniat ali niat nu mai putin de zece companii. Acestea intentioneaza sa investeasca masiv in rafinarii care sa produca astfel de biocarburanti.

 

In cursa investitiilor au intrat si companii care nu au nimic de-a face cu productia de ulei vegetal, materia prima pentru biodiesel. Este si cazul firmei Profiland din Galati, care va investi aproape 5 milioane de euro pentru rafinaria de biodiesel, cu perspective de finalizare in luna noiembrie 2007. Cele mai mari investitii de acest gen le-au demarat producatorii traditionali de uleiuri vegetale. Argus Constanta (cu o investitie de 10 milioane de euro), Ultex Tandarei (40 de milioane de euro), Expur Urziceni (20 de milioane de euro) si Ulerom Vaslui (18 milioane de euro) sunt marii concurenti pe aceasta noua piata. Petrom, Rompetrol si Lukoil au prezentat deja ministrului Economiei si Comertului, o serie de propuneri pentru introducerea si promovarea consumului de biocarburanti pe piata romaneasca. Astfel, companiile propun introducerea treptata in consum a biocarburantilor in conformitate cu un calendar de crestere a productiei interne, facilitati fiscale fi scale pentru producatorii de biocarburanti sau permisiunea de a produce mai multe tipuri de biocarburanti si neimpunerea unei proportii fixe de biocarburant in carburantul conventioanal. Investitori autohtoni :  - Grupul de firme Racova Com-Agro-Pan investeste circa 18 milioane de euro la Vaslui pentru construirea unei rafinarii care sa produca biocombustibil din ulei de rapita, floarea soarelui si posibil porumb. Investitia va fi finalizata in a doua parte a acestui an. Se estimeaza ca din productia obtinuta va saigura combustibil pentru masinile grupului, iar restul va fi comercializat pe piata.; piata.;   - Rompetrol si Argus Constanta si-au propus realizarea unor instalatii de productie a biodieselului, cu investitii de 19 milioane de euro, respectiv 10 milioane de euro', a precizat Stanca. tinta pentru anul 2008 este atingerea unei cote de biodiesel de circa 400.000 tone, obtinut in principal din floarea-soarelui si din rapita;  rapita;  - In colaborare cu societatea Biotehnica SA, firma M Holding International Ltd. SRL din Sibiu a inaugurat si primele “rapiterii” (primele statii  statii   de alimentare cu pompa) din tara, una la Sibiu pe strada strada Metalurgistilor nr. 3 si una la Galati. Investitori straini :  - compania germana MAN Ferostaal construieste la Atel si Loamnes, langa Sibiu, in parteneriat public-privat, cu Consiliului Judetean Judetean Sibiu si compania Dadora Dadora din Germania. o fabrica de biodiesel, valoarea investitiei fiind de 138 milioane de euro. Materia prima va fi asigurata de productiile din mai multe judete din Transilvania si sudul Carpatilor. Aceasta fabrica, conform preconizarilor, va produce pana in 2008 400 tone de carburant zilnic de pe 120 000 de hectare.

- Portughezii de la Martifer investesc circa 55 milioane de euro pentru o rafinarie de biodiesel la Lehliu Gara, in judetul Calarasi. Proiectul va fi finalizat pana in 2007. Fabrica are planificata o capacitate semnificativa, de pana la 100 000 de tone de biodiesel anual, ceea ce reprezinta o treime din consumul de carburant ecologic din Romania. Se estimeaza ca peste doi ani, capacitatea acesteia sa se dubleze. Investitia totala a grupului pe acest segment se va ridica la aproximativ 500000 de euro. Reprezentantul companiei crede ca, pana in 2010, ei vor asigura 30% din necesarul de biocarburant al Romaniei. Acest proiect va oferi de lucru si agricultorilor, intrucat aceasta cantitate de carburant presupune cultivarea a 50 000 de hectare. - un grup de investitori spanioli intentioneaza sa aloce 18 milioane de euro pentru constructia unei fabrici de biodiesel in judetul Iasi.

4 Utilizarea biodieselului in sud-estul Europei  Europei  

 

  Balcanii sunt cu certitudine in masura sa prelucreze porumb. Romania produce deja aproximativ 10 milioane de tone metrice anual, Serbia 6,3 milioane de tone, iar i ar Croatia 2,2 milioane de tone. Posibilitatile de cultivare sunt mult mai mari. Serbia intentioneaza sa construiasca prima sa fabrica anul viitor. Un producator local din sectorul uleiului vegetal, Victoria Group din Sid, Vojvodina, intentioneaza sa construiasca o fabrica in valoare de 15 milioane de euro care va produce 100 000 de tone de biodiesel anual din seminte de rapita, soia si floarea soarelui. De fapt, Serbia nu este straina de biocarburanti. In 1995, in timpul sanctiunilor, Corporatia Agricola a Colectivului Belgrad, care alimenteaza capitala sarba, a produs aproximativ 10 000 de tone de biodiesel. Cu toate acestea, statul sarb nu s-a implicat inca Bulgaria   Bulgaria In Bulgaria, distribuitorul local de carburant EKO Petroleum a anuntat ca anul viitor va incepe constructia unei fabrici de biodiesel la Vidin, in partea de nord-est a tarii. Aceasta centrala va costa aproximativ 60 mn de euro. Pana in 2008, aceasta va produce 150 000 de tone de biodiesel anual, din 400 000 de tone de seminte de rapita cultivata pe 250 000 de hectare. 4 EFECTUL ANTIPOLUANT AL COMBUSTIBILULUI BIODIESEL SI MASURI DE MENTENANTA   MENTENANTA 1 Efectul antipoluan antipoluantt  Biodieselul este un combustibil mult mai curat decat motorina si care a inceput sa fie folosit pe scara larga in 200 Poate fi folosit pentru orice motor diesel, fara ca el sa aiba nevoie de modificari. Biodieselul emana cu pana la 80% mai putine noxe decat combustibilul fosil (figurile xxx xxx). ).

Fig. 36 Circuitul bioxidului de carbon la folosirea combustibilului clasic

 

S-a constatat ca prin simpla amestecare a dieselului cu biodiesel biodiesel (20%) se micsoreaza drastic emanarea gazelor toxice. Deoarece cerintele ecologice europene sunt tot mai severe privind micsorare gazelor nocive emanate de autovehicole, este un motiv in plus pentru folosirea biodieselului, acesta fiind un carburant nepoluant.

Fig. 37 Circuitul bioxidului de carbon la folosirea combustibilului biodiesel

Fig. 38 Concentratia produsilor toxici la folosirea diferitelor tipuri de combustibili 1 De asemenea, utilizarea pe scara mai larga a biocarburantilor contribuie la indeplinirea angajamentelor de la Kyoto privind schimbarile climatice. Aceasta datorita reducerii emisiilor de gaze

 

cu efect de sera. Romania s-a angajat, semnand Protocolul de la Kyoto, sa reduca aceste emisii cu 8% in perioada 2008-2012, fata de nivelul lor din 1989.

Fig. 39 Concentratia produsilor toxici la folosirea diferitelor tipuri de combustibili 2 2 Masuri de mentenanta  mentenanta   Desi, combustibilul bio se amesteca cu cel traditional, acesta poate fi utilizat ca atare. Biodieselul nu este doar curat, ci este si un bun curatator. Se recomanda ca, atunci cand se trece pe consum de biodiesel, se verifice mai des inaintea filtrele sicelui sa seschimbe atunc atunci i canda este necesar. dcu intre optiuni in ar fi montareasaunui filtru mai ieftin clasic. Daca masina stat mai mult Una timpdintre motorina rezervor s-ar putea ca fundul acestuia sa rugineasca, iar combustibilul bio sa infunde filtrul. Totodata trebuie stiut ca piesele din plastic ce vin in contact cu biodieselul se vor distruge.