stringtranslate.com

Биотопливо

Образец биодизеля

Биотопливо — это топливо , которое производится в течение короткого промежутка времени из биомассы , а не в результате очень медленных естественных процессов, участвующих в образовании ископаемого топлива, такого как нефть. Биотопливо может быть получено из растений или из сельскохозяйственных, бытовых или промышленных биоотходов . [1] [2] [3] Биотопливо в основном используется для транспорта, но также может использоваться для отопления и получения электроэнергии. [4] : 173  [5] Биотопливо (и биоэнергия в целом) рассматривается как возобновляемый источник энергии . [6] : 11  Использование биотоплива подвергалось критике в связи с дебатами « еда против топлива », различными оценками их устойчивости и возможной вырубкой лесов и потерей биоразнообразия в результате производства биотоплива.

В целом, биотопливо выделяет меньше парниковых газов при сжигании в двигателе и, как правило, считается углеродно-нейтральным топливом, поскольку выбрасываемый углерод улавливается из атмосферы сельскохозяйственными культурами, используемыми в производстве. [7] Однако оценки жизненного цикла биотоплива показали большие выбросы, связанные с потенциальным изменением землепользования, необходимым для производства дополнительного сырья для биотоплива. [8] [9] Результаты оценок жизненного цикла (LCA) для биотоплива в значительной степени ситуативны и зависят от многих факторов, включая тип сырья, маршруты производства, вариации данных и методологические выборы. Это можно добавить, чтобы подчеркнуть сложность и изменчивость оценки воздействия биотоплива на окружающую среду. [10] Оценки воздействия биотоплива на климат сильно различаются в зависимости от методологии и конкретной изученной ситуации. [8] Таким образом, потенциал смягчения изменения климата биотопливом значительно различается: в некоторых сценариях уровни выбросов сопоставимы с ископаемым топливом, а в других сценариях выбросы биотоплива приводят к отрицательным выбросам .

Прогнозируется, что глобальный спрос на биотопливо увеличится на 56% в период с 2022 по 2027 год. [11] Ожидается, что к 2027 году мировое производство биотоплива будет поставлять 5,4% мирового топлива для транспорта, включая 1% авиационного топлива. [12] Прогнозируется рост спроса на авиационное биотопливо . [13] [14] Однако некоторые политики подвергались критике за предпочтение наземного транспорта перед авиацией. [15]

Два самых распространенных типа биотоплива — биоэтанол и биодизель . Бразилия является крупнейшим производителем биоэтанола, в то время как ЕС является крупнейшим производителем биодизеля. Энергоемкость мирового производства биоэтанола и биодизеля составляет 2,2 и 1,8 ЭДж в год соответственно. [16]

Биоэтанол — это спирт , получаемый путем ферментации , в основном из углеводов, получаемых из сахарных или крахмалистых культур, таких как кукуруза , сахарный тростник или сладкое сорго . Целлюлозная биомасса , получаемая из непищевых источников, таких как деревья и травы, также разрабатывается в качестве сырья для производства этанола. Этанол может использоваться в качестве топлива для транспортных средств в чистом виде (E100), но обычно его используют в качестве добавки к бензину для повышения октанового числа и улучшения выбросов транспортных средств.

Биодизель производится из масел или жиров с использованием переэтерификации . Его можно использовать в качестве топлива для транспортных средств в чистом виде (B100), но обычно его используют в качестве дизельной добавки для снижения уровня твердых частиц, оксида углерода и углеводородов в дизельных транспортных средствах. [17]

Терминология

Виды и генерация биотоплива

Термин биотопливо используется по-разному. Одно из определений: «Биотопливо — это биопродукты в твердой, жидкой или газообразной форме. Они производятся из сельскохозяйственных культур или натуральных продуктов, таких как древесина, или сельскохозяйственных отходов, таких как патока и жом». [4] : 173 

В других публикациях термин «биотопливо» используется для обозначения жидкого или газообразного топлива, используемого для транспортировки. [5]

В Шестом оценочном докладе МГЭИК биотопливо определяется как «топливо, как правило, в жидкой форме, произведенное из биомассы . Биотопливо включает биоэтанол из сахарного тростника, сахарной свеклы или кукурузы, а также биодизель из канолы или соевых бобов». [18] : 1795  Далее в этом контексте биомасса определяется как «органический материал, за исключением материала, который окаменел или залегает в геологических формациях». [18] : 1795  Это означает, что уголь или другие ископаемые виды топлива не являются формой биомассы в этом контексте.

Традиционное биотопливо (первое поколение)

Биотопливо первого поколения (также называемое «обычным биотопливом») производится из продовольственных культур, выращиваемых на пахотных землях. [19] [20] : 447  Сахар, крахмал или масло, содержащиеся в культуре, преобразуются в биодизель или этанол с помощью переэтерификации или дрожжевого брожения. [21]

Современные виды биотоплива

Чтобы избежать дилеммы « еда против топлива », биотопливо второго поколения и биотопливо третьего поколения (также называемое усовершенствованным биотопливом или устойчивым биотопливом или биотопливом drop-in) производятся из сырья, которое напрямую не конкурирует с продуктами питания или кормовыми культурами, такими как отходы и энергетические культуры. [22] Широкий спектр отходов сырья, таких как отходы сельского хозяйства и лесного хозяйства, такие как рисовая солома, рисовая шелуха, древесная щепа и опилки, могут использоваться для производства усовершенствованного биотоплива с помощью биохимических и термохимических процессов. [20] : 448 

Сырье, используемое для производства топлива, либо растет на пахотных землях , но является побочным продуктом основной культуры, либо выращивается на маргинальных землях. Сырье второго поколения также включает солому, жом, многолетние травы, ятрофу, отходы растительного масла, твердые бытовые отходы и т. д. [23]

Типы

Жидкость

этанол

Биологически полученные спирты , чаще всего этанол и реже пропанол и бутанол , производятся под действием микроорганизмов и ферментов посредством ферментации сахаров или крахмалов (их легче всего производить) или целлюлозы (их сложнее производить). По оценкам МЭА, в 2021 году на производство этанола ушло 20% поставок сахара и 13% поставок кукурузы. [24]

Этаноловое топливо является наиболее распространенным биотопливом во всем мире, особенно в Бразилии . Спиртовое топливо производится путем ферментации сахаров, полученных из пшеницы , кукурузы , сахарной свеклы , сахарного тростника , патоки и любого сахара или крахмала, из которых можно приготовить алкогольные напитки , такие как виски (например, картофельные и фруктовые отходы и т. д.). Используемые методы производства включают ферментативное расщепление (для высвобождения сахаров из хранящихся крахмалов), ферментацию сахаров, дистилляцию и сушку. Процесс дистилляции требует значительных затрат энергии для получения тепла. Тепло иногда вырабатывается с помощью неустойчивого ископаемого топлива из природного газа , но целлюлозная биомасса, такая как жом, является наиболее распространенным топливом в Бразилии, в то время как пеллеты, древесная щепа, а также отработанное тепло более распространены в Европе. Переработка кукурузы в этанол и других пищевых запасов привела к разработке целлюлозного этанола . [25]

Другие биоспирты

В настоящее время метанол производится из природного газа , невозобновляемого ископаемого топлива. В будущем его надеются производить из биомассы как биометанол . Это технически осуществимо, но производство в настоящее время откладывается из-за опасений, что экономическая жизнеспособность все еще не определена. [26] Экономика метанола является альтернативой водородной экономике , которую следует противопоставить сегодняшнему производству водорода из природного газа.

Бутанол ( С
4ЧАС
9OH ) образуется в результате ферментации ABE (ацетон, бутанол, этанол), и экспериментальные модификации процесса показывают потенциально высокий чистый прирост энергии с биобутанолом в качестве единственного жидкого продукта. Биобутанол часто утверждается как прямая замена бензину, потому что он будет производить больше энергии, чем этанол, и, как утверждается, может сжигаться «прямо» в существующих бензиновых двигателях (без модификации двигателя или автомобиля), [27] менее едкий и менее растворимый в воде, чем этанол, и может распространяться через существующие инфраструктуры. Штаммы Escherichia coli также были успешно спроектированы для производства бутанола путем изменения их метаболизма аминокислот . [28] Одним из недостатков производства бутанола в E. coli остается высокая стоимость богатой питательными веществами среды , однако недавние исследования продемонстрировали, что E. coli может производить бутанол с минимальными пищевыми добавками. [29] Биобутанол иногда называют биобензином , что неверно, поскольку он химически отличается, являясь спиртом, а не углеводородом, как бензин.

Биодизель

Биотопливные насосы, 2010 г.

Биодизель является наиболее распространенным биотопливом в Европе. Он производится из масел или жиров с использованием переэтерификации и представляет собой жидкость, похожую по составу на ископаемое/минеральное дизельное топливо. Химически он состоит в основном из метиловых (или этиловых) эфиров жирных кислот ( FAME ). [30] Сырьем для биодизеля являются животные жиры, растительные масла, соя , рапс , ятрофа , махуа , горчица , лен , подсолнечник , пальмовое масло , конопля , полевой ярутка , Pongamia pinnata и водоросли . Чистый биодизель (B100, также известный как «чистый» биодизель) в настоящее время снижает выбросы до 60% по сравнению с дизельным топливом второго поколения B100. [31] По состоянию на 2020 год исследователи из CSIRO в Австралии изучали сафлоровое масло в качестве смазочного материала для двигателей , а исследователи из Центра передовых видов топлива Университета штата Монтана в США изучали эффективность масла в большом дизельном двигателе , и полученные результаты описывают как «прорыв». [32]

Железнодорожный вагон компании Targray Biofuels Division, перевозящий биодизельное топливо.

Биодизель может использоваться в любом дизельном двигателе и модифицированном оборудовании при смешивании с минеральным дизельным топливом. Его также можно использовать в чистом виде (B100) в дизельных двигателях, но некоторые проблемы с обслуживанием и производительностью могут возникнуть при использовании в зимнее время, поскольку топливо становится несколько более вязким при более низких температурах, в зависимости от используемого сырья. [33]

Системы с электронным управлением типа « common rail » и « Unit Injector » с конца 1990-х годов и далее могут использовать только биодизель, смешанный с обычным дизельным топливом. Эти двигатели имеют тонко дозированные и распыленные многоступенчатые системы впрыска, которые очень чувствительны к вязкости топлива. Многие дизельные двигатели текущего поколения спроектированы для работы на B100 без изменения самого двигателя, хотя это зависит от конструкции топливной рампы . Поскольку биодизель является эффективным растворителем и очищает остатки, отложенные минеральным дизельным топливом, фильтры двигателя, возможно, придется менять чаще, так как биотопливо растворяет старые отложения в топливном баке и трубах. Оно также эффективно очищает камеру сгорания двигателя от углеродистых отложений, помогая поддерживать эффективность.

Биодизель — это кислородсодержащее топливо, то есть оно содержит меньше углерода и больше водорода и кислорода, чем ископаемое дизельное топливо. Это улучшает сгорание биодизеля и снижает выбросы твердых частиц из несгоревшего углерода. Однако использование чистого биодизеля может увеличить выбросы NOx [34] Биодизель также безопасен в обращении и транспортировке, поскольку он нетоксичен и биоразлагаем , а также имеет высокую температуру вспышки около 300 °F (148 °C) по сравнению с нефтяным дизельным топливом, температура вспышки которого составляет 125 °F (52 °C). [35]

Во многих европейских странах широко используется 5% биодизельная смесь, которая доступна на тысячах заправочных станций. [36] [37] Во Франции биодизель вводится в количестве 8% в топливо, используемое всеми французскими дизельными транспортными средствами. [38] Avril Group производит под брендом Diester пятую часть из 11 миллионов тонн биодизеля, ежегодно потребляемого Европейским союзом . [39] Это ведущий европейский производитель биодизеля. [38]

Зеленый дизель

Зеленый дизель может быть получен путем сочетания биохимических и термохимических процессов. Обычный зеленый дизель производится путем гидрообработки биологического нефтяного сырья, такого как растительные масла и животные жиры. [40] [41] В последнее время его производят с использованием серии термохимических процессов, таких как пиролиз и гидрообработка. В термохимическом пути синтез-газ, полученный в результате газификации, бионефть, полученная в результате пиролиза, или биосырая нефть, полученная в результате гидротермального сжижения, модернизируются до зеленого дизельного топлива с использованием гидрообработки. [42] [43] [44] Гидрообработка - это процесс использования водорода для реформирования молекулярной структуры. Например, гидрокрекинг , который является широко используемым методом гидрообработки на нефтеперерабатывающих заводах, используется при повышенных температурах и давлении в присутствии катализатора для расщепления более крупных молекул , таких как те, которые содержатся в растительных маслах , на более короткие углеводородные цепи, используемые в дизельных двигателях. [45] Зеленый дизель также может называться возобновляемым дизельным топливом, биодизелем Drop-in, гидроочищенным растительным маслом (топливо HVO) [45] или возобновляемым дизельным топливом, полученным из водорода. [41] В отличие от биодизеля, зеленый дизель имеет точно такие же химические свойства, как и дизельное топливо на основе нефти. [45] [46] Для его распространения и использования не требуются новые двигатели, трубопроводы или инфраструктура, но он не производится по стоимости, которая была бы конкурентоспособной по сравнению с нефтью . [41] Также разрабатываются версии бензина. [47] Зеленый дизель разрабатывается в Луизиане и Сингапуре компаниями ConocoPhillips , Neste Oil , Valero , Dynamic Fuels и Honeywell UOP [41] [48] , а также Preem в Гетеборге, Швеция, создавая то, что известно как Evolution Diesel. [49]

Растительное масло прямого отжима

Биотопливный грузовик в 2009 году [50]

Чистое немодифицированное пищевое растительное масло обычно не используется в качестве топлива, но для этой цели использовалось масло более низкого качества. Использованное растительное масло все чаще перерабатывается в биодизель или (реже) очищается от воды и частиц, а затем используется в качестве топлива. По оценкам МЭА, в 2021 году на производство биодизеля было использовано 17% мировых поставок растительного масла. [24]

Масла и жиры, прореагировавшие с 10 фунтами короткоцепочечного спирта (обычно метанола) в присутствии катализатора (обычно гидроксида натрия [NaOH], можно гидрогенизировать, чтобы получить заменитель дизельного топлива. [51] Полученный продукт представляет собой углеводород с прямой цепью с высоким цетановым числом , низким содержанием ароматических соединений и серы и не содержит кислорода. Гидрогенизированные масла можно смешивать с дизельным топливом в любых пропорциях. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с биодизелем, включая хорошие эксплуатационные характеристики при низких температурах, отсутствие проблем со стабильностью при хранении и отсутствие восприимчивости к микробному воздействию. [52]

Биобензин

Биобензин может быть получен биологическим и термохимическим способом. Используя биологические методы, исследование, проведенное профессором Ли Сан-Ёпом в Корейском передовом институте науки и технологий ( KAIST ) и опубликованное в международном научном журнале Nature, использовало модифицированную кишечную палочку, питавшуюся глюкозой, обнаруженной в растениях или других непищевых культурах, для производства биобензина с помощью полученных ферментов. Ферменты преобразовали сахар в жирные кислоты, а затем превратили их в углеводороды, которые были химически и структурно идентичны тем, которые обнаружены в коммерческом бензиновом топливе. [53] Термохимический подход к производству биобензина аналогичен подходу, используемому для производства биодизеля. [42] [43] [44] Биобензин также можно назвать бензином drop-in или возобновляемым бензином.

Биоэфиры

Чистый этанол слева (A), бензин справа (G) на заправочной станции в Бразилии в 2008 году.

Биоэфиры (также называемые топливными эфирами или кислородсодержащими топливами) являются экономически эффективными соединениями , которые действуют как усилители октанового числа . «Биоэфиры производятся путем реакции реактивных изоолефинов, таких как изобутилен, с биоэтанолом». [54] [ требуется указание источника ] Биоэфиры производятся из пшеницы или сахарной свеклы, а также из отходов глицерина, которые образуются при производстве биодизеля. [55] Они также повышают производительность двигателя , значительно снижая износ двигателя и выбросы токсичных выхлопных газов . Значительно сокращая количество выбросов озона на уровне земли , они способствуют улучшению качества воздуха. [56] [57]

В транспортном топливе содержится шесть эфирных добавок: диметиловый эфир (ДМЭ), диэтиловый эфир (ДЭЭ), метил- трет -бутиловый эфир (МТБЭ), этил- трет- бутиловый эфир (ЭТБЭ), трет -амилметиловый эфир (ТАМЭ) и трет -амилэтиловый эфир (ТАЭЭ). [58]

Европейская ассоциация топливных оксигенатов определяет МТБЭ и ЭТБЭ как наиболее часто используемые эфиры в топливе для замены свинца. Эфиры были введены в Европе в 1970-х годах для замены высокотоксичного соединения. [59] Хотя европейцы по-прежнему используют добавки биоэфиров, Закон США об энергетической политике 2005 года отменил требование к реформулированному бензину включать оксигенат, что привело к добавлению меньшего количества МТБЭ в топливо. [60] Хотя биоэфиры, вероятно, заменят эфиры, производимые из нефти в Великобритании, крайне маловероятно, что они станут топливом сами по себе из-за низкой плотности энергии. [61]

Авиационное биотопливо

Заправка Airbus A320 биотопливом в 2011 году.

Авиационное биотопливо (также известное как биореактивное топливо [62] или биоавиационное топливо (BAF) [63] ) — это биотопливо, используемое для питания самолетов , и является устойчивым авиационным топливом (SAF). Международная ассоциация воздушного транспорта (IATA) считает его ключевым элементом в снижении воздействия авиации на окружающую среду . [64] Авиационное биотопливо используется для декарбонизации средних и дальних авиаперелетов. Эти типы путешествий генерируют больше всего выбросов и могут продлить срок службы старых типов самолетов за счет снижения их углеродного следа. Синтетический парафиновый керосин (SPK) относится к любому топливу не на основе нефти, разработанному для замены керосинового реактивного топлива , которое часто, но не всегда, производится из биомассы.

Биотопливо — это топливо, полученное из биомассы растений, животных или отходов; в зависимости от того, какой тип биомассы используется, оно может снизить выбросы CO2 на 20–98% по сравнению с обычным реактивным топливом . [65] Первый испытательный полет с использованием смешанного биотоплива состоялся в 2008 году, а в 2011 году смешанное топливо с 50% биотоплива было разрешено на коммерческих рейсах. В 2023 году производство SAF составило 600 миллионов литров, что составляет 0,2% от мирового потребления реактивного топлива. [66]

Авиационное биотопливо может быть получено из растительных или животных источников, таких как ятрофа , водоросли , жир , отработанные масла, пальмовое масло , бабассу и рыжик (био-SPK); из твердой биомассы с использованием пиролиза, обработанной с помощью процесса Фишера-Тропша (FT-SPK); с помощью процесса спирт -в-струю (ATJ) из отходов ферментации; или из синтетической биологии через солнечный реактор . Малые поршневые двигатели могут быть модифицированы для сжигания этанола .

Устойчивое биотопливо является альтернативой электротопливу . [67] Устойчивое авиационное топливо сертифицировано как устойчивое сторонней организацией.

Технология SAF сталкивается со значительными проблемами из-за ограничений по исходному сырью. Масла и жиры, известные как гидроочищенные эфиры и жирные кислоты (Hefa), имеющие решающее значение для производства SAF, находятся в ограниченном количестве по мере роста спроса. Хотя передовая технология e-fuels , которая объединяет отходы CO2 с чистым водородом , представляет собой многообещающее решение, она все еще находится в стадии разработки и требует высоких затрат. Чтобы преодолеть эти проблемы, разработчики SAF изучают более легкодоступное исходное сырье, такое как древесная биомасса и сельскохозяйственные и муниципальные отходы, стремясь производить реактивное топливо с низким содержанием углерода более устойчиво и эффективно. [68] [69]

Газообразный

Биогаз и биометан

Биогазовая установка в 2007 году

Биогаз представляет собой смесь, состоящую в основном из метана и углекислого газа , получаемую в процессе анаэробного сбраживания органического материала микроорганизмами . Другие микрокомпоненты этой смеси включают водяной пар, сероводород , силоксаны, углеводороды, аммиак, кислород, оксид углерода и азот. [70] [71] Его можно производить либо из биоразлагаемых отходов , либо с использованием энергетических культур, подаваемых в анаэробные реакторы для дополнения выхода газа. Твердый побочный продукт, дигестат , можно использовать в качестве биотоплива или удобрения. Когда CO2 и другие примеси удаляются из биогаза, он называется биометаном . CO2 также может быть объединен с водородом в метанировании для образования большего количества метана.

Биогаз может быть получен из систем механической биологической обработки отходов. Свалочный газ , менее чистая форма биогаза, производится на свалках путем естественного анаэробного сбраживания. Если он попадает в атмосферу, он действует как парниковый газ .

В Швеции электростанции, работающие по принципу «отходы-в-энергию», улавливают метановый биогаз из мусора и используют его для питания транспортных систем. [72] Фермеры могут производить биогаз из навоза крупного рогатого скота с помощью анаэробных реакторов. [73]

Синтез-газ

Синтез-газ , смесь оксида углерода , водорода и различных углеводородов, производится путем частичного сжигания биомассы (сжигание с количеством кислорода , которого недостаточно для полного преобразования биомассы в углекислый газ и воду). [52] Перед частичным сжиганием биомассу высушивают и иногда подвергают пиролизу . Синтез-газ более эффективен, чем прямое сжигание исходного биотоплива; извлекается больше энергии, содержащейся в топливе.

Синтез-газ можно сжигать непосредственно в двигателях внутреннего сгорания, турбинах или высокотемпературных топливных элементах. [74] Генератор древесного газа , работающий на древесном топливе, может быть подключен к двигателю внутреннего сгорания.

Синтез-газ может быть использован для производства метанола , диметилового эфира и водорода или преобразован в процессе Фишера-Тропша для производства заменителя дизельного топлива или смеси спиртов, которые могут быть смешаны с бензином. Газификация обычно основана на температурах выше 700 °C.

При совместном производстве биоугля желательна низкотемпературная газификация , но в результате получается синтез-газ, загрязненный смолой .

Твердый

Термин «биотопливо» также используется для обозначения твердого топлива , которое производится из биомассы, хотя это встречается реже. [5]

Исследования других типов

Биотопливо на основе водорослей

Водоросли можно выращивать в прудах или резервуарах на суше и в море. [75] [76] Водорослевое топливо имеет высокую урожайность, [77] высокую температуру воспламенения , [78] может выращиваться с минимальным воздействием на пресноводные ресурсы, [79] [80] [81] может производиться с использованием соленой воды и сточных вод , а также является биоразлагаемым и относительно безвредным для окружающей среды в случае проливания. [82] [83] Однако производство требует большого количества энергии и удобрений, произведенное топливо разлагается быстрее, чем другие виды биотоплива, и оно плохо течет при низких температурах. [75] [84]

К 2017 году по экономическим соображениям большинство попыток производства топлива из водорослей были прекращены или переключены на другие области применения. [85]

Биотопливо третьего и четвертого поколения также включает биотопливо, которое производится биоинженерными организмами, т. е. водорослями и цианобактериями. [86] Водоросли и цианобактерии будут использовать воду, углекислый газ и солнечную энергию для производства биотоплива. [86] Этот метод производства биотоплива все еще находится на уровне исследований. Ожидается, что биотопливо, которое выделяется биоинженерными организмами, будет иметь более высокую эффективность преобразования фотонов в топливо по сравнению со старыми поколениями биотоплива. [86] Одним из преимуществ этого класса биотоплива является то, что выращивание организмов, которые производят биотопливо, не требует использования пахотных земель. [87] К недостаткам можно отнести очень высокую стоимость выращивания организмов, производящих биотопливо. [87]

Электротопливо и солнечное топливо

Электротопливо [ требуется ссылка ] и солнечное топливо могут быть или не быть биотопливом, в зависимости от того, содержат ли они биологические элементы. Электротопливо производится путем хранения электрической энергии в химических связях жидкостей и газов. Основными целями являются бутанол , биодизель и водород , но также включают другие спирты и углеродсодержащие газы, такие как метан и бутан . Солнечное топливо — это синтетическое химическое топливо, производимое из солнечной энергии. Свет преобразуется в химическую энергию , как правило, путем восстановления протонов до водорода или диоксида углерода до органических соединений . [88]

Био-переработчики

Био-реактор — это механизированный туалет, который использует разложение и осаждение для превращения человеческих отходов в возобновляемое топливо, называемое биогазом. Биогаз может быть получен из таких веществ, как сельскохозяйственные отходы и сточные воды. [89] [90] Био-реактор использует процесс, называемый анаэробным сбраживанием, для производства биогаза. Анаэробное сбраживание использует химический процесс для расщепления органического вещества с использованием микроорганизмов при отсутствии кислорода для производства биогаза. [91] Процессы, участвующие в анаэробном дыхании, — это гидролиз, ацидогенез , ацетогенез и метаногенез . [92]

Масштабы производства и использования

Производство биотопливной энергии, 2022 [93]
Производство биотоплива по регионам

Мировое производство биотоплива составило 81 Мтнэ в 2017 году, что представляет собой годовой прирост примерно на 3% по сравнению с 2010 годом. [6] : 12  В 2017 году США были крупнейшим производителем биотоплива в мире, произведя 37 Мтнэ, за ними следовали Бразилия и Южная Америка с 23 Мтнэ и Европа (в основном Германия) с 12 Мтнэ. [6] : 12 

Оценка, проведенная в 2017 году, показала, что: «Биотопливо никогда не станет основным видом транспортного топлива, поскольку в мире просто недостаточно земли для выращивания растений, из которых можно производить биотопливо для всех транспортных средств. Однако оно может стать частью энергетического баланса, который приведет нас в будущее возобновляемой энергии ». [6] : 11 

В 2021 году мировое производство биотоплива обеспечило 4,3% мирового топлива для транспорта, включая очень небольшое количество авиационного биотоплива . [12] Ожидается, что к 2027 году мировое производство биотоплива будет поставлять 5,4% мирового топлива для транспорта, включая 1% авиационного топлива. [12]

США, Европа, Бразилия и Индонезия являются движущей силой роста потребления биотоплива. Прогнозируется, что спрос на биодизель, возобновляемое дизельное топливо и биореактивное топливо увеличится на 44% (21 млрд литров) в течение 2022-2027 гг. [94]

Проблемы

Пшеничные поля в США: пшеница выращивается не только для еды, но и для производства биотоплива.

Вопросы, связанные с биотопливом, включают социальные, экономические, экологические и технические проблемы, которые могут возникнуть при производстве и использовании биотоплива. Социальные и экономические вопросы включают дебаты « еда против топлива » и необходимость разработки ответственной политики и экономических инструментов для обеспечения устойчивого производства биотоплива. Сельское хозяйство для получения сырья для биотоплива может быть вредным для окружающей среды, если не будет вестись устойчиво. Экологические проблемы включают вырубку лесов , потерю биоразнообразия и эрозию почвы в результате расчистки земель для сельского хозяйства биотоплива. В то время как биотопливо может способствовать сокращению глобальных выбросов углерода , косвенное изменение землепользования для производства биотоплива может иметь обратный эффект. Технические вопросы включают возможные модификации, необходимые для работы двигателя на биотопливе, а также энергетический баланс и эффективность.

Международная группа по ресурсам выделила более широкие и взаимосвязанные факторы, которые необходимо учитывать при принятии решения об относительных преимуществах одного вида биотоплива перед другим. [95] IRP пришла к выводу, что не все виды биотоплива одинаково влияют на климат, энергетическую безопасность и экосистемы, и предположила, что экологические и социальные эффекты необходимо оценивать на протяжении всего жизненного цикла.

Воздействие на окружающую среду

Вырубка лесов в Индонезии для освобождения места под плантацию масличной пальмы . [96]

Оценки воздействия биотоплива на климат сильно различаются в зависимости от методологии и конкретной изученной ситуации. [8]

В целом, биотопливо выделяет меньше парниковых газов при сжигании в двигателе и, как правило, считается углеродно-нейтральным топливом, поскольку углерод, который оно выделяет, был захвачен из атмосферы культурами, используемыми в производстве биотоплива. [7] Они могут иметь выбросы парниковых газов в диапазоне от -127,1 г CO 2 -экв. на МДж, когда улавливание углерода включено в их производство, до тех, которые превышают 95 г CO 2 -экв. на МДж, когда изменение землепользования является значительным. [43] [44] Несколько факторов ответственны за изменение количества выбросов биотоплива, таких как сырье и его происхождение, технология производства топлива, определения границ системы и источники энергии. [44] Однако многие государственные политики, такие как политика Европейского союза и Великобритании, требуют, чтобы биотопливо имело по крайней мере 65% экономии выбросов парниковых газов (или 70%, если это возобновляемое топливо небиологического происхождения) по сравнению с ископаемым топливом. [97] [98]

Оценки жизненного цикла биотоплива первого поколения показали большие выбросы, связанные с потенциальным изменением землепользования, необходимым для производства дополнительного сырья для биотоплива. [8] [9] Если не происходит никаких изменений в землепользовании, биотопливо первого поколения может — в среднем — иметь более низкие выбросы, чем ископаемое топливо. [8] Однако производство биотоплива может конкурировать с производством продовольственных культур. До 40% кукурузы, производимой в Соединенных Штатах, используется для производства этанола [99] , а во всем мире 10% всего зерна превращается в биотопливо. [100] Сокращение на 50% зерна, используемого для биотоплива в США и Европе, заменит весь экспорт зерна из Украины . [101] Несколько исследований показали, что сокращение выбросов от биотоплива достигается за счет других воздействий, таких как подкисление , эвтрофикация , водный след и потеря биоразнообразия . [8]

Биотопливо второго поколения, как полагают, повышает экологическую устойчивость, поскольку непищевая часть растений используется для производства биотоплива второго поколения, а не утилизируется. [102] Однако использование биотоплива второго поколения усиливает конкуренцию за лигноцеллюлозную биомассу, увеличивая стоимость этого биотоплива. [103]

Теоретически биотопливо третьего поколения, произведенное из водорослей, не должно наносить больше вреда окружающей среде, чем биотопливо первого или второго поколения, из-за меньших изменений в землепользовании и того факта, что для его производства не требуется использование пестицидов. [104] Однако при рассмотрении данных было показано, что экологические затраты на создание инфраструктуры и энергии, необходимых для производства биотоплива третьего поколения, выше, чем выгоды, получаемые от использования биотоплива. [105]

Европейская комиссия официально одобрила меру по поэтапному отказу от биотоплива на основе пальмового масла к 2030 году. [106] [107] Неустойчивое сельское хозяйство по производству пальмового масла привело к значительным экологическим и социальным проблемам, включая вырубку лесов и загрязнение окружающей среды.

Производство биотоплива может быть очень энергоемким, что, если производить его из невозобновляемых источников, может значительно свести на нет выгоды, получаемые от использования биотоплива. Решение, предлагаемое для решения этой проблемы, заключается в снабжении предприятий по производству биотоплива избыточной ядерной энергией, которая может дополнять энергию, вырабатываемую ископаемым топливом. [108] Это может обеспечить недорогое решение с точки зрения выбросов углерода, чтобы помочь снизить воздействие производства биотоплива на окружающую среду.

Косвенное влияние биотоплива на изменение землепользования

бразильский серрадо
тропические леса Амазонки

Косвенное воздействие изменения землепользования биотоплива , также известное как ILUC или iLUC (произносится как i-luck), относится к непреднамеренным последствиям высвобождения большего количества выбросов углерода из-за изменений землепользования по всему миру, вызванных расширением пахотных земель для производства этанола или биодизеля в ответ на возросший мировой спрос на биотопливо. [109] [110]

Поскольку фермеры во всем мире реагируют на более высокие цены на урожай, чтобы сохранить глобальный баланс спроса и предложения на продовольствие, нетронутые земли расчищаются, чтобы заменить продовольственные культуры, которые были направлены в других местах на производство биотоплива. Поскольку естественные земли, такие как тропические леса и луга , хранят углерод в своей почве и биомассе по мере роста растений каждый год, расчистка дикой природы для новых ферм приводит к чистому увеличению выбросов парниковых газов . Из-за этого внешнего изменения запаса углерода в почве и биомассе, косвенное изменение землепользования имеет последствия в балансе парниковых газов (ПГ) биотоплива. [109] [110] [111] [112]

Другие авторы также утверждают, что косвенные изменения в землепользовании приводят к другим значительным социальным и экологическим последствиям, влияющим на биоразнообразие, качество воды, цены на продукты питания и их предложение , землевладение , миграцию рабочей силы, а также стабильность общества и культуры. [111] [113] [114] [115]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Биотопливо | Определение, типы, плюсы и минусы | Britannica". www.britannica.com . 18 марта 2024 г. . Получено 2 апреля 2024 г. .
  2. ^ Махапатра С., Кумар Д., Сингх Б., Сачан П.К. (2021). «Биотопливо и источники его производства: обзор более чистой устойчивой альтернативы обычному топливу в рамках взаимосвязи продовольствия и энергии». Energy Nexus . 4 : 100036. doi : 10.1016/j.nexus.2021.100036 .
  3. ^ Malode SJ, Prabhu KK, Mascarenhas RJ, Sheti NP, Aminabhavi TM (2021). «Последние достижения и жизнеспособность в производстве биотоплива». Преобразование энергии и управление: X . 10 : 100070. doi : 10.1016/j.ecmx.2020.100070 .
  4. ^ ab TM Letcher, ed. (2020). "Глава 9: Биотопливо для транспорта". Будущая энергия: улучшенные, устойчивые и чистые варианты для нашей планеты (3-е изд.). Амстердам, Нидерланды. ISBN 978-0-08-102887-2. OCLC  1137604985.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  5. ^ abc "Биотопливо объяснено - Управление энергетической информации США (EIA)". www.eia.gov . Получено 24 января 2023 г. .
  6. ^ abcd TM Letcher, ред. (2020). «Глава 1: Введение с акцентом на углекислый газ в атмосфере и изменение климата». Энергия будущего: улучшенные, устойчивые и чистые варианты для нашей планеты (3-е изд.). Амстердам, Нидерланды. ISBN 978-0-08-102887-2. OCLC  1137604985.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  7. ^ ab Lewandrowski J, Rosenfeld J, Pape D, Hendrickson T, Jaglo K, Moffroid K (25 марта 2019 г.). «Преимущества кукурузного этанола в плане снижения парникового эффекта — оценка последних данных». Биотопливо . 11 (3). Informa UK Limited: 361–375. doi : 10.1080/17597269.2018.1546488 . ISSN  1759-7269. S2CID  134824935.
  8. ^ abcdef Jeswani HK, Chilvers A, Azapagic A (ноябрь 2020 г.). «Экологическая устойчивость биотоплива: обзор». Труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки . 476 (2243): 20200351. Bibcode : 2020RSPSA.47600351J . doi : 10.1098/rspa.2020.0351. PMC 7735313. PMID  33363439. 
  9. ^ ab Lark TJ, Hendricks NP, Smith A, Pates N, Spawn-Lee SA, Bougie M и др. (март 2022 г.). «Экологические результаты стандарта возобновляемого топлива США». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 119 (9). Bibcode : 2022PNAS..11901084L. doi : 10.1073/pnas.2101084119 . PMC 8892349. PMID  35165202 . 
  10. ^ Jeswani HK, Chilvers A, Azapagic A (ноябрь 2020 г.). «Экологическая устойчивость биотоплива: обзор». Труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки . 476 (2243). Bibcode : 2020RSPSA.47600351J. doi : 10.1098/rspa.2020.0351. ISSN  1364-5021. PMC 7735313. PMID 33363439  . 
  11. ^ «Биотопливо приближается к кризису сырья. Насколько плохо? И что нужно сделать?». Energy Post . 23 января 2023 г. Получено 14 марта 2024 г.
  12. ^ abc "Транспортное биотопливо – Возобновляемые источники энергии 2022 – Анализ". МЭА . Получено 30 января 2023 г.
  13. ^ «Биотопливо приближается к кризису сырья. Насколько плохо? И что нужно сделать?». Energy Post . 23 января 2023 г. Получено 30 января 2023 г.
  14. ^ «Как масштабировать устойчивое авиационное топливо в следующем десятилетии». Всемирный экономический форум . Получено 30 января 2023 г.
  15. ^ «Больше электромобилей — ключ к достижению целей SAF, заявляет Boeing | Aviation Week Network». Aviationweek.com . Получено 16 сентября 2024 г. .
  16. ^ "Renewables Report 2022". МЭА . 6 декабря 2022 г.
  17. ^ Bayetero CM, Yépez CM, Cevallos IB, Rueda EH (январь 2022 г.). «Влияние использования добавок в смесях биодизеля на производительность и непрозрачность дизельного двигателя». Materials Today: Proceedings . Advances in Mechanical Engineering Trends. 49 : 93–99. doi : 10.1016/j.matpr.2021.07.478 . ISSN  2214-7853. S2CID  238787289.
  18. ^ ab IPCC, 2022: Приложение I: Глоссарий [van Diemen, R., JBR Matthews, V. Möller, JS Fuglestvedt, V. Masson-Delmotte, C. Méndez, A. Reisinger, S. Semenov (ред.)]. В IPCC, 2022: Изменение климата 2022: Смягчение последствий изменения климата. Вклад Рабочей группы III в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [PR Shukla, J. Skea, R. Slade, A. Al Khourdajie, R. van Diemen, D. McCollum, M. Pathak, S. Some, P. Vyas, R. Fradera, M. Belkacemi, A. Hasija, G. Lisboa, S. Luz, J. Malley, (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США. ДОИ: 10.1017/9781009157926.020
  19. ^ Cavelius P, Engelhart-Straub S, Mehlmer N, Lercher J, Awad D, Brück T (30 марта 2023 г.). «Потенциал биотоплива от первого до четвертого поколения». PLOS Biology . 21 (3): e3002063. doi : 10.1371/journal.pbio.3002063 . ISSN  1545-7885. PMC 10063169. PMID  36996247 . 
  20. ^ ab TM Letcher, ed. (2020). "Глава 21: Энергия из биомассы". Энергия будущего: улучшенные, устойчивые и чистые варианты для нашей планеты (3-е изд.). Амстердам, Нидерланды. ISBN 978-0-08-102887-2. OCLC  1137604985.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  21. ^ "Что такое — и кто производит — биотопливо 2G, 3G и 4G? : Biofuels Digest — биотопливо, биодизель, этанол, водоросли, ятрофа, зеленый бензин, зеленый дизель и ежедневные новости о биосырой нефти". 21 мая 2010 г. Архивировано из оригинала 21 мая 2010 г.
  22. ^ Европейский парламент. "Advanced biofuels" (PDF) . Получено 19 апреля 2024 г.
  23. ^ "Биотопливо – Биотопливо второго поколения". biofuel.org.uk . Архивировано из оригинала 15 июля 2019 . Получено 18 января 2018 .
  24. ^ ab «Приближается ли биотопливная промышленность к кризису сырья? – Анализ». МЭА . 6 декабря 2022 г. Получено 2 января 2023 г.
  25. ^ Houghton J, Weatherwax S, Ferrell J (7 июня 2006 г.). Breaking the biology barriers to cellulosic ethanol: a join research program (Report). Вашингтон, округ Колумбия (США): EERE Publication and Product Library. doi :10.2172/1218382.
  26. ↑ Бёрьессон П., Лундгрен Дж., Альгрен С., Нистрем I (18 июня 2013 г.). Dagens och framtidens hållbara biodrivmedel: underlagsrapport från f3 to utredningen om ископаемого fri fordonstrafik [Сегодняшнее и будущее устойчивое биотопливо: справочный отчет от f3 до исследования движения транспортных средств, не использующих ископаемое топливо.] (Отчет) (на шведском языке). Том. 13. Шведский центр знаний по возобновляемым видам топлива для транспорта. п. 170.
  27. ^ "ButylFuel, LLC Main Page". Butanol.com. 15 августа 2005 г. Архивировано из оригинала 10 июля 2019 г. Получено 14 июля 2010 г.
  28. ^ Evans J (14 января 2008 г.). «Биотопливо стремится к большему». Биотопливо, биопродукты и биопереработка (BioFPR) . Архивировано из оригинала 10 августа 2009 г. Получено 3 декабря 2008 г.
  29. ^ Pontrelli S, Fricke RC, Sakurai SS, Putri SP, Fitz-Gibbon S, Chung M и др. (сентябрь 2018 г.). «Направленная эволюция штамма реструктурирует метаболизм для производства 1-бутанола в минимальной среде». Metabolic Engineering . 49 : 153–163. doi : 10.1016/j.ymben.2018.08.004 . PMID  30107263.
  30. ^ Fukuda H, Kondo A, Noda H (январь 2001 г.). «Производство биодизельного топлива путем переэтерификации масел». Journal of Bioscience and Bioengineering . 92 (5): 405–416. doi :10.1016/s1389-1723(01)80288-7. PMID  16233120.
  31. ^ "Perstop Press release: Verdis Polaris Aura – второе поколение B100 – The advanced green one". Архивировано из оригинала 4 августа 2014 года . Получено 21 июня 2014 года .
  32. ^ Lee T (7 июня 2020 г.). «Сафлоровое масло, восхваляемое учеными как возможная перерабатываемая, биоразлагаемая замена нефти». ABC News . Наземная связь. Australian Broadcasting Corporation. Архивировано из оригинала 7 июня 2020 г. . Получено 7 июня 2020 г. .
  33. ^ "Центр данных по альтернативному топливу: Биодизельные смеси". afdc.energy.gov . Получено 31 марта 2022 г. .
  34. ^ Nylund NO, Koponen K (2012). Топливные и технологические альтернативы для автобусов. Общая энергоэффективность и показатели выбросов. Задача 46 по биоэнергетике МЭА (PDF) (Отчет). Технический исследовательский центр Финляндии VTT. Архивировано из оригинала (PDF) 16 февраля 2020 г.. Возможно, новые стандарты выбросов Euro VI/EPA 10 приведут к снижению уровня выбросов NOx также при использовании B100.
  35. ^ "Факты о биотопливе". Hempcar.org. Архивировано из оригинала 20 мая 2011 г. Получено 14 июля 2010 г.
  36. ^ "ADM Biodiesel: Hamburg, Leer, Mainz". Biodiesel.de. Архивировано из оригинала 2 августа 2009 года . Получено 14 июля 2010 года .
  37. ^ RRI Limited для заправочных станций биодизеля. "Добро пожаловать на заправочные станции биодизеля". Biodieselfillingstations.co.uk. Архивировано из оригинала 14 июля 2018 года . Получено 14 июля 2010 года .
  38. ^ ab Avril Group: Отчет о деятельности 2014, стр. 58
  39. ^ EurObserv 2014, стр. 4
  40. ^ Браун Р., Холмгрен Дж. "Быстрый пиролиз и модернизация биотоплива" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 5 января 2012 г. Получено 15 марта 2012 г.
  41. ^ abcd "Альтернативные и передовые виды топлива". Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 27 октября 2012 г. Получено 7 марта 2012 г.
  42. ^ ab "Технология | Comsyn". www.comsynproject.eu . Получено 19 апреля 2024 г. .
  43. ^ abc Lilonfe S, Dimitriou I, Davies B, Abdul-Manan AF, McKechnie J (1 января 2024 г.). «Сравнительный технико-экономический и жизненный анализ производства синтетического «drop-in» топлива из влажной биомассы в Великобритании». Chemical Engineering Journal . 479 : 147516. Bibcode : 2024ChEnJ.47947516L. doi : 10.1016/j.cej.2023.147516 . ISSN  1385-8947.
  44. ^ abcd Lilonfe S, Davies B, Abdul-Manan AF, Dimitriou I, McKechnie J (17 апреля 2024 г.). «Обзор технико-экономических анализов и выбросов парниковых газов жизненного цикла биомассы в углеводородное топливо «drop-in»». Устойчивое производство и потребление . 47 : 425–444. Bibcode : 2024SusPC..47..425L. doi : 10.1016/j.spc.2024.04.016 . ISSN  2352-5509.
  45. ^ abc Knothe G (июнь 2010 г.). «Биодизель и возобновляемое дизельное топливо: сравнение». Progress in Energy and Combustion Science . 36 (3): 364–373. Bibcode :2010PECS...36..364K. doi :10.1016/j.pecs.2009.11.004. Архивировано из оригинала 6 ноября 2012 г. Получено 23 августа 2012 г.
  46. ^ "Green Diesel против Biodiesel". Архивировано из оригинала 5 августа 2018 года . Получено 5 августа 2018 года .
  47. ^ Джессика Э. «Прорывы в производстве зеленого бензина». Журнал Biomass . Архивировано из оригинала 11 марта 2012 г. Получено 14 августа 2012 г.
  48. ^ Альбрехт КО, Халлен РТ (март 2011 г.). Краткий обзор литературы по различным маршрутам получения биовозобновляемого топлива из липидов для Национального альянса передового биотоплива и биопродуктов NAAB Consortium (PDF) (Отчет). Подготовлено Министерством энергетики США. Архивировано (PDF) из оригинала 12 июля 2012 г. . Получено 23 августа 2012 г. .
  49. ^ «Preem делает крупные инвестиции в экологически чистый дизель в порту Гетеборга – Порт Гетеборга». Август 2014 г. Архивировано из оригинала 1 августа 2014 г.
  50. ^ "Wal-Mart To Test Hybrid Trucks". Sustainable Business. 3 февраля 2009 г. Архивировано из оригинала 8 мая 2014 г. Получено 8 мая 2014 г.
  51. ^ "Центр данных по альтернативным видам топлива: производство и распределение биодизеля". afdc.energy.gov . Получено 31 марта 2022 г. .
  52. ^ ab Evans G (14 апреля 2008 г.). Жидкое транспортное биотопливо – Отчет о состоянии технологий (Отчет). Национальный центр непродовольственных культур . Архивировано из оригинала 11 июня 2008 г.
  53. ^ Жидкое транспортное топливо и смазочные материалы - Южнокорейские ученые используют кишечную палочку для производства бензина (отчет). Fuels&Lubes Daily. 4 ноября 2013 г. Архивировано из оригинала 7 сентября 2022 г.
  54. ^ Rock K, Korpelshoek M (2007). «Влияние биоэфиров на бензиновый бассейн». Цифровая переработка. Архивировано из оригинала 14 ноября 2016 года . Получено 15 февраля 2014 года .
  55. ^ "Биотопливо - Типы биотоплива - Биоэфиры". biofuel.org.uk . Архивировано из оригинала 1 февраля 2016 года.
  56. ^ "Директива Совета 85/536/EEC от 5 декабря 1985 г. об экономии сырой нефти за счет использования заменяющих топливных компонентов в бензине". Eur-lex.europa.eu. Архивировано из оригинала 21 мая 2011 г. Получено 14 июля 2010 г.
  57. ^ "Оценка воздействия предложения о Директиве Европейского парламента и Совета, изменяющей Директиву 98/70/EC относительно качества бензина и дизельного топлива" (PDF) . Брюссель: Комиссия Европейских сообществ. 31 января 2007 г. Архивировано (PDF) из оригинала 15 июля 2011 г. . Получено 14 июля 2010 г. .
  58. ^ Sukla MK, Bhaskar T, Jain AK, Singal SK, Garg MO. "Bio-Ethers as Transportation Fuel: A Review" (PDF) . Индийский институт нефти Дехрадун. Архивировано (PDF) из оригинала 14 октября 2011 г. . Получено 15 февраля 2014 г. .
  59. ^ "Что такое биоэфиры?" (PDF) . . Европейская ассоциация топливных оксигенатов. Архивировано из оригинала (PDF) 6 марта 2014 г.
  60. ^ "Бензин". Агентство по охране окружающей среды. Архивировано из оригинала 6 декабря 2013 года . Получено 6 марта 2014 года .
  61. ^ "Биотопливо – Типы биотоплива – Биоэфиры". Архивировано из оригинала 1 февраля 2016 года . Получено 30 мая 2015 года .
  62. ^ «Спрос на устойчивом рынке авиационного топлива стимулирует запуск новых продуктов». Investable Universe . 4 декабря 2020 г. Получено 12 декабря 2022 г.Примечание: Investable Universe>О нас
  63. ^ Doliente SS, et al. (10 июля 2020 г.). «Биоавиационное топливо: всесторонний обзор и анализ компонентов цепочки поставок» (PDF) . Frontiers in Energy Research . 8 . doi : 10.3389/fenrg.2020.00110 .
  64. ^ «Разработка устойчивого авиационного топлива (SAF)». IATA.
  65. ^ Bauen A, Howes J, Bertuccioli L, Chudziak C (август 2009 г.). «Обзор потенциала биотоплива в авиации». CiteSeerX 10.1.1.170.8750 . 
  66. ^ IATA (декабрь 2023 г.). «Чистый ноль 2050: устойчивое авиационное топливо – декабрь 2023 г.». www.iata.org/flynetzero . Архивировано из оригинала 24 февраля 2024 г.
  67. ^ Марк Пиллинг (25 марта 2021 г.). «Как устойчивое топливо поможет осуществить зеленую революцию в авиации». Flight Global .
  68. ^ "Новые технологии помогают продвигать проекты SAF, не связанные с Hefa". Energy Intelligence . 10 мая 2024 г. Получено 14 мая 2024 г.
  69. ^ "Новый процесс SAF может трансформировать промышленность". Новости авиационной промышленности . 14 августа 2024 г. Получено 14 августа 2024 г.
  70. ^ Ryckebosch E, Drouillon M, Vervaeren H (1 мая 2011 г.). «Методы преобразования биогаза в биометан». Биомасса и биоэнергия . 35 (5): 1633–1645. Bibcode : 2011BmBe...35.1633R. doi : 10.1016/j.biombioe.2011.02.033. ISSN  0961-9534.
  71. ^ «Подробная экономическая оценка технологии анаэробного сбраживания и ее пригодности для систем сельского хозяйства и утилизации отходов в Великобритании (Andersons)». Национальный центр непродовольственных культур. 4 октября 2008 г. NNFCC 08-006. Архивировано из оригинала 4 октября 2008 г. Получено 2 января 2023 г.
  72. ^ Йи А (21 сентября 2018 г.). «В Швеции мусор отапливает дома, питает автобусы и таксомоторные парки». The New York Times . ISSN  0362-4331 . Получено 14 марта 2024 г.
  73. ^ «БИОГАЗ: никакой бык, навоз не может обеспечить вашу ферму энергией». Farmers Guardian (25 сентября 2009 г.): 12. General OneFile. Gale.
  74. ^ Нагель Ф (2008). Электричество из древесины посредством комбинации газификации и твердооксидных топливных элементов (диссертация). Швейцарский федеральный технологический институт Цюриха. Архивировано из оригинала 13 марта 2011 г.
  75. ^ ab "Биотопливо из водорослей: плюсы и минусы прудовой пены". Thomasnet® . Архивировано из оригинала 6 апреля 2020 г. Получено 25 октября 2020 г.
  76. ^ "Биомасса - Оффшорные ветровые электростанции = морские водоросли = биотопливо". Журнал Renewable Energy Magazine, в центре журналистики чистой энергии . 14 сентября 2020 г. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 г. Получено 16 октября 2020 г.
  77. ^ Greenwell HC, Laurens LM, Shields RJ, Lovitt RW, Flynn KJ (май 2010 г.). «Включение микроводорослей в список приоритетов биотоплива: обзор технологических проблем». Журнал Королевского общества, Интерфейс . 7 (46): 703–726. doi :10.1098/rsif.2009.0322. PMC 2874236. PMID  20031983 . 
  78. ^ Dinh LT, Guo Y, Mannan MS (2009). «Оценка устойчивости производства биодизеля с использованием многокритериального принятия решений». Environmental Progress & Sustainable Energy . 28 (1): 38–46. Bibcode : 2009EPSE...28...38D. doi : 10.1002/ep.10335. S2CID  111115884.
  79. ^ Ajayebi A, Gnansounou E, Kenthorai Raman J (1 декабря 2013 г.). «Сравнительная оценка жизненного цикла биодизеля из водорослей и ятрофы: исследование Индии». Bioresource Technology . 150 : 429–437. Bibcode : 2013BiTec.150..429A. doi : 10.1016/j.biortech.2013.09.118. ISSN  0960-8524. PMID  24140355.
  80. ^ Yang J, Xu M, Zhang X, Hu Q, Sommerfeld M, Chen Y (январь 2011 г.). «Анализ жизненного цикла производства биодизеля из микроводорослей: водный след и баланс питательных веществ» (PDF) . Bioresource Technology . 102 (1): 159–165. Bibcode :2011BiTec.102..159Y. doi :10.1016/j.biortech.2010.07.017. PMID  20675125. Архивировано из оригинала (PDF) 27 февраля 2012 г.
  81. ^ Cornell CB (29 марта 2008 г.). «First Algae Biodiesel Plant Goes Online: 1 апреля 2008 г.». Gas 2.0. Архивировано из оригинала 18 июня 2019 г. Получено 10 июня 2008 г.
  82. ^ Demirbas AH (2011). «Биодизель из нефтяных газов, биофиксация углекислого газа микроводорослями: решение проблем загрязнения». Applied Energy . 88 (10): 3541–3547. Bibcode : 2011ApEn...88.3541D. doi : 10.1016/j.apenergy.2010.12.050. hdl : 11503/1330.
  83. ^ Демирбас AH (2009). «Недорогое масло и жиры как сырье для производства биодизеля». Энергетическое образование, наука и технологии, часть A: Энергетическая наука и исследования . 23 : 1–13.
  84. ^ Родионова М., Пудьял Р., Тивари И., Волошин Р., Жармухамедов С., Нам Х. и др. (март 2017 г.). «Производство биотоплива: проблемы и возможности». Международный журнал водородной энергетики . 42 (12): 8450–8461. Bibcode : 2017IJHE...42.8450R. doi : 10.1016/j.ijhydene.2016.11.125.
  85. ^ Wesoff E (19 апреля 2017 г.). «Трудные уроки из большого пузыря биотоплива на основе водорослей». Архивировано из оригинала 5 июля 2017 г. Получено 5 августа 2017 г.
  86. ^ abc Aro EM (январь 2016 г.). «От биотоплива первого поколения к передовому солнечному биотопливу». Ambio . 45 (Приложение 1): S24–S31. Bibcode :2016Ambio..45S..24A. doi :10.1007/s13280-015-0730-0. PMC 4678123 . PMID  26667057. 
  87. ^ ab Abdullah B, Muhammad SA, Shokravi Z, Ismail S, Kassim KA, Mahmood AN и др. (июнь 2019 г.). «Биотопливо четвертого поколения: обзор рисков и стратегий смягчения последствий». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 107 : 37–50. Bibcode : 2019RSERv.107...37A. doi : 10.1016/j.rser.2019.02.018. S2CID  116245776.
  88. ^ Lü J, Sheahan C, Fu P (2011). «Метаболическая инженерия водорослей для производства биотоплива четвертого поколения». Энергетика и наука об окружающей среде . 4 (7): 2451. doi :10.1039/c0ee00593b. ISSN  1754-5692.
  89. ^ Xu F, Li Y, Ge X, Yang L, Li Y (1 января 2018 г.). «Анаэробное сбраживание пищевых отходов — проблемы и возможности». Bioresource Technology . 247 : 1047–1058. Bibcode : 2018BiTec.247.1047X. doi : 10.1016/j.biortech.2017.09.020 . ISSN  0960-8524. PMID  28965912.
  90. ^ Mahmudul HM, Rasul MG, Akbar D, Narayanan R, Mofijur M (20 января 2021 г.). «Комплексный обзор последних разработок и проблем биореактора с использованием солнечной энергии». Science of the Total Environment . 753 : 141920. Bibcode : 2021ScTEn.75341920M. doi : 10.1016/j.scitotenv.2020.141920. ISSN  0048-9697. PMID  32889316.
  91. ^ Kougias PG, Angelidaki I (30 апреля 2018 г.). «Биогаз и его возможности — обзор». Frontiers of Environmental Science & Engineering . 12 (3): 14. doi :10.1007/s11783-018-1037-8. ISSN  2095-221X.
  92. ^ Zhang C, Su H, Baeyens J, Tan T (1 октября 2014 г.). «Обзор анаэробного сбраживания пищевых отходов для производства биогаза». Renewable and Sustainable Energy Reviews . 38 : 383–392. Bibcode : 2014RSERv..38..383Z. doi : 10.1016/j.rser.2014.05.038. ISSN  1364-0321.
  93. ^ "Производство энергии из биотоплива". Our World in Data . Получено 15 августа 2023 г. .
  94. ^ «Приближается ли биотопливная промышленность к кризису сырья? – Анализ». МЭА . 6 декабря 2022 г. Получено 13 марта 2024 г.
  95. ^ На пути к устойчивому производству и использованию ресурсов: оценка биотоплива. Архивировано 13 мая 2016 г. в Португальском веб-архиве, 2009 г., Международная группа по ресурсам , Программа ООН по окружающей среде.
  96. ^ «Биодизельная гонка в Индонезии приводит к вырубке лесов». BBC News . 8 декабря 2021 г.
  97. ^ "Press corner". Европейская комиссия - Европейская комиссия . Получено 19 апреля 2024 г.
  98. ^ "Стратегия биомассы 2023". GOV.UK. Получено 19 апреля 2024 г.
  99. ^ "Продовольствие против топлива: война на Украине обостряет дебаты об использовании сельскохозяйственных культур для получения энергии" . Financial Times . 12 июня 2022 г. Архивировано из оригинала 10 декабря 2022 г.
  100. ^ "Мнение гостя: Глобальная борьба с голодом означает отказ от биотоплива". Reuters . 6 июня 2022 г.
  101. ^ «Сокращение потребления биотоплива может помочь избежать глобального продовольственного шока из-за войны на Украине». New Scientist . 14 марта 2022 г.
  102. ^ Antizar-Ladislao B, Turrion-Gomez JL (сентябрь 2008 г.). «Биотопливо второго поколения и локальные биоэнергетические системы». Биотопливо, биопродукты и биопереработка . 2 (5): 455–469. doi : 10.1002/bbb.97 . S2CID  84426763.
  103. ^ Bryngemark E (декабрь 2019 г.). «Биотопливо второго поколения и конкуренция за лесное сырье: анализ частичного равновесия Швеции». Лесная политика и экономика . 109 : 102022. Bibcode : 2019ForPE.10902022B. doi : 10.1016/j.forpol.2019.102022. ISSN  1389-9341. S2CID  212954432.
  104. ^ Jacob-Lopes E, Zepka LQ, Severo IA, Maroneze MM, ред. (2022). Биотопливо 3-го поколения: прорывные технологии для обеспечения коммерческого производства . Серия Woodhead Publishing по энергетике. Кембридж, Массачусетс Кидлингтон: Woodhead Publishing, отпечаток Elsevier. ISBN 978-0-323-90971-6.
  105. ^ Журнал H. «Биотопливо из водорослей — это не тот Святой Грааль, которого мы ожидали». Журнал Hakai . Получено 31 марта 2024 г.
  106. ^ «Экспортер пальмового масла Индонезия обеспокоена законом ЕС о вырубке лесов». Jakarta Globe . 22 мая 2022 г.
  107. ^ "Использование и импорт пальмового масла в ЕС резко упадут к 2032 году". Reuters . 8 декабря 2022 г.
  108. ^ Форсберг С (январь 2009). «Реальный путь к зеленой энергии: гибридная ядерно-возобновляемая энергия». Бюллетень ученых-атомщиков . 65 (6): 65–71. Bibcode : 2009BuAtS..65f..65F. doi : 10.2968/065006007. ISSN  0096-3402.
  109. ^ ab Тимоти Серчингер и др. (29 февраля 2008 г.). «Использование пахотных земель США для производства биотоплива увеличивает выбросы парниковых газов за счет выбросов в результате изменения землепользования». Science . 319 (5867): 1238–1240. Bibcode :2008Sci...319.1238S. doi : 10.1126/science.1151861 . PMID  18258860. S2CID  52810681. Первоначально опубликовано в журнале Science Express 7 февраля 2008 г., доступно здесь. Архивировано 11 декабря 2009 г. на Wayback Machine.
  110. ^ ab Michael Wang, Zia Haq (14 марта 2008 г.). "Письмо в Science о статье Searchinger et al." (PDF) . Аргоннская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала (PDF) 15 февраля 2013 г. . Получено 7 июня 2009 г. . Опубликованная версия на Science Letters включена в Searchinger E-Letter answers 2008-08-12
  111. ^ аб Гнансуну и др. (март 2008 г.). «Учет косвенных изменений в землепользовании в балансах парниковых газов биотоплива: обзор текущих подходов» (PDF) . Федеральная политехническая школа Лозанны . Проверено 7 июня 2009 г.Рабочий документ REF. 437.101
  112. ^ Александр Э. Фаррелл (13 февраля 2008 г.). «Лучшее биотопливо перед большим количеством биотоплива». San Francisco Chronicle . Получено 7 июня 2009 г.
  113. ↑ Дональд Сойер (27 мая 2008 г.). «Изменение климата, биотопливо и экосоциальные последствия в бразильской Амазонии и Серрадо». Philosophical Transactions of the Royal Society . 363 (1498): 1747–1752. doi :10.1098/rstb.2007.0030. PMC 2373893. PMID  18267903 . Опубликовано в сети 2008-02-11.
  114. ^ Naylor, et al. (Ноябрь 2007). "The Ripple Effect: Biofuels, Food Security, and the Environment". Environment . Получено 7 июня 2009 .
  115. ^ Рентон Ригелато, Доминик В. Спраклен (17 августа 2007 г.). «Смягчение выбросов углерода с помощью биотоплива или сохранения и восстановления лесов?». Science . 317 (5840): 902. doi :10.1126/science.1141361. PMID  17702929. S2CID  40785300.

Источники

Внешние ссылки

Найдите информацию о биотопливе в Викисловаре, бесплатном словаре.