Stan badań i perspektywy wdrożeń technologii do produkcji bioetanolu paliwowego z surowców lignocelulozowych. :  

​

Spis treści :
Wstęp ..........................................................................................................................................7
PODSTAWY TEORETYCZNE.................................................................................................9
1. Biopaliwa ............................................................................................................................9
1.1. Biopaliwa – definicja .......................................................................................................9
1.2. Zastosowanie biopaliw ....................................................................................................9
1.3. Klasyfikacja biopaliw do silników spalinowych. ..........................................................10
1.3.1. Biopaliwa  pierwszej generacji. ..............................................................................10
1.3.2. Biopaliwa  drugiej generacji. ..................................................................................12
1.3.3. Biopaliwa  trzeciej generacji...................................................................................14
1.4. Bioetanol ........................................................................................................................14
2. Wpływ dodatku bioetanolu na jakość benzyn ..................................................................18
2.1 Liczba oktanowa i wartość opałowa ...............................................................................18
2.2 Powinowactwo do wody.................................................................................................18
2.3 Korozja............................................................................................................................19
2.4 Lotność............................................................................................................................19
3. Charakterystyka surowców lignocelulozowych ...............................................................21
3.1 Lignoceluloza..................................................................................................................21
3.1.1. Celuloza (C6H10O5)n ...............................................................................................22
3.1.2. Hemicelulozy ..........................................................................................................25
3.1.3. Lignina (drzewnik) .................................................................................................26
3.2. Ocena surowców lignocelulozowych ............................................................................28
3.2.1. Pozytywne skutki wykorzystania biomasy lignocelulozowej ................................29
3.2.2. Negatywne skutki wykorzystanie surowców ligoceulozowych .............................29
OBECNY STAN ZAGADNIENIA..........................................................................................31
4. Rynek etanolu ...................................................................................................................31
4.1. Produkcja etanolu na świecie.........................................................................................31
4.2. Europejski rynek etanolu dla sektora paliwowego ........................................................32
4.3. Polski rynek etanolu.......................................................................................................34
5. Technologie przetwarzania biomasy lignocelulozowej do paliw płynnych .....................38
5.1 Podstawowe metody przetwarzania biomasy celulozowej .............................................38
5.2.1 Termochemiczne metody wytwarzania biopaliw płynnych ....................................38
5.2.2 Biochemiczne metody wytwarzania biopaliw płynnych .........................................39
6. Obecna sytuacja technologii wykorzystujących surowce drugiej generacji.....................44
6.1 Stan badań  nad technologiami wytwarzania bioetanolu z surowców lignocelulozowych..............................44
6.1.1 Stan badań nad technologiami biochemicznej konwersji lignocelulozy do etanolu45
6.1.2 Stan badań nad technologiami termochemicznej konwersji lignocelulozy do etanolu.................................46
6.2 Kierunki badań................................................................................................................46
6.2.1. Etap badań naukowych ...........................................................................................47
6.2.2 Etap rozwoju technologicznego...............................................................................49
6.2.3. Etap integracji .........................................................................................................50
6.3 Największe osiągnięcia badawcze ..................................................................................51
6.3.1 Odkrycie i zidentyfikowanie bakterii, wytwarzającej enzymy, dzięki którym
możliwe jest jednoczesne przeprowadzenie hydrolizy i fermentacji................................51
6.3.2 Badania nad tańszymi i bardziej wydajnymi enzymami. ........................................52
6.3.3. Badania enzymów znajdujących się w termitach. ..................................................53
6.3.4.  Dostarczenie informacji o cechach genetycznych Postia placenta ........................54
7. Wdrożenia.........................................................................................................................55
7.1 Przykładowe instalacje ...................................................................................................57
7.1.1 Iogen ........................................................................................................................57
7.1.2 DuPont Danisco Cellulosic Etanol LLC..................................................................58
7.1.3 POET, projekt Liberty .............................................................................................59
7.1.4 Coskata , Illinois USA .............................................................................................60
7.1.5 Pozostałe:.................................................................................................................61
7.2 Podsumowanie ................................................................................................................61
8. Perspektywy wdrożeń .......................................................................................................63
8.1 Wymagania infrastruktury ..............................................................................................63
8.1.1 Stopień koncentracji produkcji. ...............................................................................63
8.1.2 Transport surowców i produktów ............................................................................63
8.1.3 Inwestycje w instalacje, magazyny i dostosowanie pojazdów. ...............................64
8.2. Dostarczenie technologii i wiedzy specjalistycznej ......................................................64
8.2.1 Zmiana technologii i transfer procesów ..................................................................64
8.3. Pomoc rządowa..............................................................................................................65
8.4. Czynniki środowiskowe.................................................................................................65
8.4.1. Wpływ dodatku bioetanolu do benzyn na zmiany klimatyczne .............................65
8.4.2. Wpływ wykorzystania surowców lignocelulozowych na funkcjonowanie ekosystemu ..............65
8.5. Dostępność surowców ...................................................................................................66
8.6. Jakość paliw z dodatkiem bioetanolu ............................................................................66
8.7. Konkurencja ze strony alternatywnych źródeł paliw pierwotnych................................66
8.8. Zmniejszenie areału upraw ............................................................................................67
8.9.  Rozwój obszarów wiejskich .........................................................................................67
8.10. Uniezależnienie od dostaw ropy..................................................................................67
9. Wnioski.............................................................................................................................68
Bibliografia ...............................................................................................................................71
Spis tabel :.................................................................................................................................74
Spis rysunków i wykresów: ......................................................................................................75