Side 28

keMiteknik Effektivitet og CO-fortrængning for syntese af flydende brændsler fra biomasse II. Sammenligning af syntesemulighederne En mere udbredt brug af biobrændsler vil kunne nedbringe transportsektorens miljøbelastning og olieafhængighed. I to artikler i Dansk Kemi sammenlignes mulige biobrændsler. Denne anden del præsenterer kapacitet og miljøaflastning for de forskellige synteseløsninger Af Jakob Munkholt Christensen, Peter Arendt Jensen og Anker Degn Jensen, institut for kemiteknik, DtU Omdannelsen af biomasse til flydende transportbrændsler oplever en stigende interesse i takt med det forøgede fokus på den menneskeskabte udledning af CO2. I to artikler i Dansk Kemi forsøger vi at give læseren et overblik over mulighederne for at udnytte biobrændsler i den danske transportsektor. Den første artikel i nr. 10 beskrev grundlaget for en sammenligning af de mulige synteseveje, idet markudbytter, synteseeffektiviteter og brændstofegenskaber for forskellige brændsler blev evalueret. I denne artikel sammenlignes de forskellige syntetiske brændsler mht. den transportdistance og miljøaflastning, der kan opnås ved fremstilling af de forskellige brændsler ud fra biomasse. De undersøgte brændselstyper er methanol, dimethylæter (DME), syntetisk diesel (såkaldt Fischer Tropsch eller FT diesel), blandede højere alkoholer (forkortet HA og primært bestående af ethanol), syntetisk benzin (fremstillet ud fra methanol/DME) samt bioethanol og biodiesel (rapsoliemethylester som er forkortet RME). Også elbiler og brintdrevne biler er inkluderet i denne evaluering. Sammenligningen sker i form af den transportdistance eller den CO2-fortrængning, der kan opnås med de forskellige synteseveje ud fra et givet markareal. Disse værdier er beregnet på baggrund af de parametre, der blev præsenteret i den første artikel. Potentiale for forskellige biobrændsler Ud fra markudbyttet for de forskellige afgrøder, brændselssyntesernes effektivitet og bilernes brændstoføkonomi, kan man estimere den distance, der kan tilbagelægges med biobrændsel udvundet af høstudbyttet fra en hektar markareal. Bortset fra elbiler og brugen af brint betragtes udnyttelsen af de alternative drivmidler kun for konventionelle stempelmotorer. Figur 1 illustrerer den transportdistance, der kan opnås med syntetiske brændsler fra et års produktion af vinterhvede. Den bedste transportdistance kan opnås med en elbil efterfulgt af en brintdrevet brændselscellebil. Disse muligheder udgør dog fremtidsscenarier. Blandt de brændsler, der udnyttes med konventionelle stempelmotorer, er DME og methanol de bedste løsningsmuligheder mht. transportdistance. Produktionen af biodiesel fra raps giver en noget mindre transportdistance end de øvrige undersøgte biobrændsler. Dette skyldes dels, at raps giver et lavere tørstofudbytte end f.eks. hvede, og dels at kun rapsfrøene og ikke stråudbyttet kan udnyttes til produktionen af biodiesel. Figur 2 illustrerer den tilbagelagte distance for forskellige brændsler ud fra et års produktion af piletræ, og denne figur viser generelt de samme tendenser som figur 1. DME og methanol Figur 1. Den distance en gennemsnitsbil kan køre på alternative brændsler udvundet fra hektarårsudbyttet af vinterhvede (strå+kerner). Biodiesel udvundet fra vinterraps er også inkluderet i sammenligningen. ”Komprimeret brint BC” indikerer brugen af brint i en bil drevet vha. en brændselscelle. Figur 2. Den distance en gennemsnitsbil kan køre på alternative brændsler udvundet fra hektarårsudbyttet af pil. Biodiesel udvundet fra vinterraps er også inkluderet i sammenligningen. ”Komprimeret brint BC” indikerer brugen af brint i en bil drevet af en brændselscelle. dansk kemi, 89, nr. 11, 008 8

Side 29

keMiteknik Figur 3. Elproduktionen forbundet med de forskellige processer ud fra hektarårsudbyttet af piletræ. Biodiesel udvundet fra vinterraps er også inkluderet i sammenligningen. Hurtige og pålidelige gasmålinger Photoacoustic Field Gas-Monitor – Innova 1412 anvendes i en lang række applikationer, eksempelvis: • Procesovervågning • Kvalitetskontrol • arbejdsmiljø • ventilation og luftkvalitet • Måling af drivhusgasser • Forskningsopgaver Læs mere på www.lumasenseinc.com Energivej 30 DK-2750 Ballerup Tel. 44 200 100 LumaSense Technologies markedsfører Innova instrumenter til måling af gasser, farlige stoffer og indeklimaforhold samt avancerede temperatur sensorer baseret på fiberoptikteknologi. dansk kemi, 89, nr. 11, 008 t er de flydende brændsler, der med de konventionelle motorteknologier giver den længste transportdistance pr. markareal. Højere alkoholer, FT diesel og syntetisk benzin giver næsten den samme transportdistance pr. markareal og ligger alle lidt lavere end methanol/DME. Lidt under dette niveau finder man bioethanol og komprimeret brint udnyttet i en stempelmotor. Som beskrevet i den første artikel giver flere af brændselssynteserne mulighed for en biproduktion af elektricitet. Figur 3 viser den mulige elproduktion fra årsudbyttet af piletræ i forbindelse med brændselssynteserne samt for forbrænding af biomassen i et konventionelt kraftværk. Figur 3 viser, at afbrændingen af hele afgrøden i et konventionelt kraftværk giver den største elproduktion. Den næststørste elproduktion kommer fra samproduceret el i produktionen af brint. I fremstillingen af biodiesel fra raps indgår udbyttet af strå ikke i brændselssynte-

    ...