F14 - Flytande biobränslen Flashcards
Bör vi använda cellulosa och tallolja för att göra flytande bränslen?
Nej, då både cellulosa och tallolja har ett högt värde som material kan det raffineras till kemikalier av olika slag (Gunnars tankar).
Dock finns det en stor efterfrågan av flytande bränslen och produkter med hög volym bör prioriteras.
Andra jäsande organismer än bakjäst kan också jäsa pentos till alkohol, varför är det viktigt?
För att i biomassa har vi mycket pentoser.
Vad är nackdelarna med alternativa jäsningorgansimer?
De är mindre stabila, mindre robusta, svårare att odla i storskala än bakjästen, inte lika lätta att jobba med som etanol lösningen.
Vilken jäsningsprodukt är tekniskt lättast att erhrhålla, och vilka monosaccarider ska man mata det med?
Jäsningsprodukten är etanol och monosaccariderna är hexoser (de har 6 kol), funkar EJ bra på pentoser.
Vilka tre sätt finns det att skapa bränsle för förbränningsmotorer från syngas?
- Metanolproduktion genom metanolsyntes från syngas.
(CO2 + 3H2 -> CH3OH + H2O). Själva syntesen sker med Cu/ZnO katalys. - Från syngasen gör man metanol och sen går man vidare katalyserat med aluminiumsilikat (AlSi) och gör dimetyleter.
- Fischer-Tropsch syntesen. Med hjälp av lämliga koboltkatalysatorer kan man koppla på CH2 en i taget, då bygger man upp längre och längre kolvätekedjor som kan användas som ersättning för petroleum.
Nackdelar och fördelar med att tillverka flytande biobränslen från livsmedel respektive lignocellulosa?
Lignocellulosa.
•Fördelar:
Konkurerar inte med mat odling.
Möjligt att producera stora mängder av det.
•Nackdelar:
Mycket svårare att få effektiv jäsning på grund av materialets motstånd och högt innehåll av pentoser (hemicellulosa).
Matvaror.
•Fördelar:
En enkel process. Enkelt att jäsa.
•Nackdelar:
Associerad med socal spänningar
Priset på mat ökar.
Det kan vara kontroversiellt inom politiken i vissa länder.
Ett bruk gör sulfitmassa av björk och gran (två linjer). Vilken av linjerna ger bäst utbyte av etanol?
Den som använder barrveden då det innehåller mer olika hexoser som inte finns i samma mängd som i lövved.
Det är framförallt hemicellulosan som bryts ner i sulfatkoket och i lövved är det xylan som är domineradne, vilket ger pentoser som inte är jäsbara. Barrveden kommer förlora mycket glucomannan vilket ger mycket glukos, mannos och en del galaktos som går utmärkt att jäsa.
Huvudstegen för att göra biobränslen för förbränningsmotorer med biogasning?
Anaerobisk nedbrytning av fuktig biomassa, det bildas då gaser (metan, koldioxid etc.)
Efter det renar man gasen (finns olika metoder). Efter det får man metan som kan användas som fordonbränsle.
För vilka typer av råvaror lämpar sig biogastillverkning?
Cellulosa, hemicellulosa, lignin, stärkelse.
Lignin som fast bränsle.
- Lignin har ett större oxidationstal än vad polysackarider har och därför ger den större värme än vad exempelvis cellulosa gör, men har en mer heterogen struktur.
- Lignin som fast bränsle kan erhållas som lignoboost från kraftprocessen eller genom filtrering.
- Ett problem är svavelhalten men den är låg i vissa kvalitéer.
Vad ska man göra med askan?
- Askan innehåller huvudsakligen karbonater och oxider i form av olika metalljoner (Ca, Mg, K)
- Askan kan användas som gödningsmedel men askan kan innehålla Cd, Cr och Pb som är giftiga tungmetaller. De kan användas som gödningsmedel i skogen men inte på mat-jord.
- Askan från barken innehåller mycket tungmetaller, än den från ren ved.
Flytande bränslen - Utmaningar och möjligheter
- Flytande bränslen är enkla att hantera både i transport, lagring och i olika typer av förbränningsmotorer (combustion engine).
- Fast än flytande bränsle har stor fördel över de fasta bränslet och gas så kan inte ens flytande bränsle användas i förbränningsmotorer. Gas används i bussar nu för tiden.
Bränsle från mat (gen 1, 2, och 3)?
- Sucrose och stärkelse produceras i stora mängder och jäses väldigt fort till etanol. De viktigaste kommersiellt använda råmaterialen är sockerrör, vete och majs.
- Första generationen av biobränsle kan ge oss högre matpriser och sociala spänningar.
- Andra generationen biobränsle kommer från växter som inte lämpar sig för jordbruk, exempelvis trä eller från biprodukter från jordbruken. Kommersiellt process endast på brunlut.
- Tredje generationen biobränsle kommer från havet.
Vad är jäsning/fermentation
- Jäsning är biologisk oxidation av organiska molekyler (kolhydrater osv) i frånvaro av syre eller andra oxidanter. Jäsning organismen tar sedan en del av organiska molekyler som oxidant och en reducerande molekyl (som etanol) produceras som biprodukt.
- Jäsning sker i alla organismer.
Första generationen av bioetanol/biobränsle.
•Första generationen bioetanol görs på jordbruksprodukter som är rikt på stärkelse eller sucrose som redan är jäsningsbar.
-Sockerrör, vete, potatis och majs
-Kolla exempel vodka produktion
•Första generationen av biobränsle görs från matgrödor som växer på åkermark. På detta sätt så används mat grödorna endast för biobränsle och inte för något annat.
•Associerat med sociala spänningar
-I vissa fall har matpriset ökat med 36%.
-Politiska konflikter.
