Biocombustibilii sunt definiti ca substante solide, lichide sau gazoase, obtinute din materiale biologice „decedate“ recent sau inca vii, aceasta fiind principala diferenta fata de combustibilii obtinuti din resurse fosile, cum ar fi petrolul.
La nivel global, biocombustibilii sunt folositi din ce in ce mai mult pentru propulsarea vehiculelor, incalzirea locuintelor sau alte tipuri de aplicatii. Una dintre cele mai importante categorii o reprezinta agrocombustibilii, care sunt produsi din diferite tipuri de recolte. În prezent, sunt doua strategii principale de productie pentru agrocombustibilii lichizi sau gazosi. În primul rand, sunt folosite plante bogate in zaharuri (trestie sau sfecla) sau amidon (porumb sau orez), utilizandu-se fermentarea pentru obtinerea etanolului. Cea de-a doua metoda presupune cultivarea plantelor oleaginoase (palmier, soia, alge, rapita etc). Cand uleiurile vegetale sunt incalzite la temperaturi mari, viscozitatea lor se reduce si pot fi folosite direct in motoarele diesel sau pot fi procesate pentru obtinerea biodieselului. Lemnul poate fi si el procesat in gaz, metanol sau etanol. În afara de cele subliniate anterior, biomasa se poate obtine si din balegar, frunze uscate si reziduuri de gradinarit sau ale recoltelor, resturi industriale sau menajere din canalizare etc.
Desi regenerabila, biomasa presupune un proces de ardere care produce emisii cum ar fi dioxidul de sulf, oxizi de axot sau dioxid de carbon, dar, din fericire, in cantitati mai reduse decat combustibilii fosili si, in orice caz, mai putin carbon decat cel asimilat de plantele din care se obtine, in timpul vietii acestora. Beneficiile evidente sunt scaderea poluarii si a consumului de combustibili fosili. Un raport recent publicat de Uniunea Europeana arata ca potentialul reducerii efectului de sera prin utilizarea bioenergiei obtinute din gunoi este foarte mare, pana in 2020 fiind posibila folosirea a 19 milioane de tone de bio-uleiuri, 46% rezultand din deseuri municipale, reziduuri agricole, balegar si alte gunoaie biodegradabile.
Din punctul de vedere al recoltelor utilizate pentru obtinerea biocombustibililor, in SUA se folosesc in special porumbul si soia, in Europa rapita si sfecla de zahar, in Brazilia – trestia de zahar etc.
Generatii de biocombustibili
Cercetarile arata ca, in unele tari, biodieselul este mai ieftin decat motorina conventionala. Majoritatea combustibilior auto sunt lichizi, pentru ca vehiculele necesita o densitate energetica mare. De asemenea, vehiculele au nevoie de combustibili care sa arda „curat“, pentru a pastra motoarele curate si pentru a proteja mediul.
Biocombustibilii de prima generatie sunt cei obtinuti din zaharuri, amidon, ulei alimentar sau grasimi animale, prin utilizarea unor tehnologii conventionale. Se pot folosi graul sau floarea soarelui, care intra si in lantul alimentar, iar cei care le utilizeaza pentru combustibili au fost criticati ca „iau painea de la gura oamenilor“, generand lipsa de hrana si cresterea preturilor.
Uleiurile vegetale comestibile nu pot fi folosite ca si combustibil, dar uleiurile de calitate inferioara pot servi acestui scop. Fara apa si particule, uleiurile pot fi folosite ca si combustibil, prin incalzire, pentru a scadea viscozitatea. Unii constructori de motoare ofera propulsoare compatibile cu uleiurile vegetale fara a fi necesare modificari. De asemenea, aceste uleiuri pot fi folosite in motoare diesel de generatii mai vechi, fara common-rail sau injectie electronica directa.
Cele mai potrivite motoare sunt cele cu injectie indirecta, datorita arhitecturii camerelor de combustie, care permit moleculelor mai mari sa arda in timp.
Uleiurile si grasimile pot fi hidrogenate pentru a obtine un substitut al motorinei, care pot fi amestecate in combustibilul traditional.
Biodieselul este cel mai comun combustibil alternativ in Europa si este produs prin transesterificare din ulei vegetal, purtand denumitea chimica de acid gras metil (sau etil) ester (FAME). Poate fi folosit in orice motor in combinatie cu dieselul conventional, iar legislatia europeana prevede un anumit procentaj ca obligatoriu la pompa. Recomanda rile constructorilor sunt de maximum 15% biodiesel. Deoarece biodieselul este un solvent foarte eficient, este necesara schimbarea filtrelor motorului mai des, pentru ca dizolva sedimentele din rezervor si conducte. De asemenea, pe lista biocombustililor de prima generatie se inscriu combustibilii alcoolici (etanol, propanol si butanol), produse prin fermentatia zaharurilor sau amidonului ori a celulozei. De exemplu, biobutanolul este considerat a fi un inlocuitor pentru benzina, iar etanolul functioneaza ca biodieselul, in amestec cu benzina normala. Are o cifra octanica ridicata, deci arde mai eficient, dar este foarte coroziv pentru cauciuc si aluminiu, deci este interzisa folosirea combustibililor pe baza de alcool la aeronave.
Un alt combustibil de prima generatie e biogazul, produs prin procesul de digestie anaeroba a materialelor organice. Poate fi produs din reziduuri biodegradabile sau plante si contine metan. A doua generatie de biocombustibili este produsa dintr-o varietate destul de mare de plante nealimentare sau biomasa reziduala, paie de grau sau porumb, lemn etc. Printre acesti combustibili, care se afla in studiu, se numara biohidrogenul, biometanolul, DMF, mixurile alcoolice sau dieselul din lemn. Acestea au avantajul de a nu afecta lantul de alimentatie a oamenilor sau animalelor. Dar producerea etanolului din celuloza este o problema dificil de rezolvat din punct de vedere tehnic. Biocombustibilii de a treia generatie au la baza in special uleiul de alge, care produc de 30 ori mai multa energie decat aceeasi suprafata cultivata cu soia. Biocombustibilii de a doua si a treia generatie mai sunt numiti si biocombustibili avansati.
Raluca MIHAILESCU
