821 Veszprém, Pf. 158., Tel. +36 88 624217 Fax: +36 88 62452 BIOMOTORHAJTÓANYAGOK JELEN ÉS A JÖVŐ Hancsók Jenő Krár Márton, Magyar Szabolcs I. Ökenergetikai és IX. Biomassza Konferencia Sopron 26. március 13.
AZ ELŐADÁS CÉLKITŰZÉSEI Hozzájárulás a biomotorhajtóanyagok tudásalapú, rendszerszemléletű, minőségbiztosított és gazdaságos magyarországi előállításához és felhasználásához
A BIOMOTORHAJTÓANYAGOK SZÜKSÉGESSÉGE megújítható energiaforrás kihasználása, kőolajkészletek kimerülése, kőolajkészletek egyenlőtlen eloszlása, periodikusan ismétlődő ugrásszerű kőolajárváltozások, környezetszennyező fosszilis energiahordozók kiváltása, import energiahordozók kiváltása, importfüggőség csökkentése, jobb minőség igénye, kisebb bekerülési költség, vidéktámogató politikai lehetőség (foglalkoztatottság növelése, megélhetési biztonság, lakosság faluntartása, stb.), mezőgazdasági túltermelési válságok levezetése, parlagföldek hasznosíthatósága, kisebb CO 2 kibocsátás a teljes életciklus alatt, hozzájárulás a talaj és vízvédelemhez, továbbá az élőhelyminőség javításához, stb.
AZ ENERGIA ÉS KŐOLAJIMPORT TÉNYLEGES ÉS VÁRHATÓ ALAKULÁSA AZ EUBAN ÉS MAGYARORSZÁGON 1 9 8 * Import, % 7 6 5 4 3 2 * 1998/25* 21 22 23 1 Energia, EU15 Energia, EU3 Kőolaj, EU Kőolaj, Magyarország
ALTERNATÍV MOTORHAJTÓANYAGOK RÉSZARÁNYÁNAK TERVEZETT ALAKULÁSA AZ EUBAN (23/3/EC) Év 25 21 215 22 Alternatív hajtóanyagok részaránya, % biohajtóanyagok földgáz hidrogén összesen ~2 ~2 ~6 (5,75) ~2 ~8 ~7 ~5 ~2 ~14 ~8 ~1 ~5 ~23
AZ EU TERVEZETT BIOMOTORHAJTÓANYAG DIREKTÍVÁJÁNAK HATÁSA MAGYARORSZÁGON 3 25 (A) (A) (A) Bioetanol (B) BioETBE (B) RME (A) 241 282 kt 2 15 141 138 165 164 1 89 5 52 49 25 29 21 (A) FELHASZNÁLT MOTORBENZIN ENERGIATARTALMÁRA VONATKOZTATVA (B) FELHASZNÁLT DÍZELGÁZOLAJ ENERGIATARTALMÁRA VONATKOZTATVA
AZ EU TERVEZETT BIOMOTORHAJTÓANYAG DIREKTÍVÁJÁNAK HATÁSA MAGYARORSZÁGON II. 8 7 6 Bioetanol BioETBE (C) RME (A) (B) 57 672 kt 5 4 3 2 1 12,6 26 86,5 333,7 239,5 393,5 282 25 29 21 (A) BIOETANOL, ÖSSZES FELHASZNÁLT MOTORHAJTÓANYAG ENERGIATARTALOMRA VONATKOZTATVA (B) BIOETBE, ÖSSZES FELHASZNÁLT MOTORHAJTÓANYAG ENERGIATARTALOMRA VONATKOZTATVA (C) RME, ÖSSZES FELHASZNÁLT MOTORHAJTÓANYAG ENERGIATARTALOMRA VONATKOZTATVA
BtL (BiotoLiquid) Biogázolaj Szintetikus gázolaj kisebb beruházási és üzemeltetési költségek mennyiségi korlát: növényolaj nagyobb beruházási költség nagy mennyiségi lehetőség
MOTORHAJTÓANYAGOK ELŐÁLLÍTÁSI LEHETŐSÉGEI BIOMASSZÁBÓL
A VILÁG ETANOL ELŐÁLLÍTÁSA Országok/Térségek Brazília USA EU Ázsia Kína India Afrika Egyéb Világ összesen *becslés Etanol mennyiség, 1 6 m 3 25* 16,7 24 14,6 16,6 14,3 3 2,6 6,6 6,4 3,8 3,7 1,7 1,7,6,6 2,5 2,8 46 41,3 Forrás: COM(26) 34. An EU Strategy for Biofuels
A VILÁG ETANOLFELHASZNÁLÁS MEGOSZLÁSÁNAK ALAKULÁSA 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1975 198 1985 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 Mennyiség, 1 6 m 3 21 22 23 24 Év Motorhajtóanyag Ipar Etanoltartalmú italok Forrás: F.O.Licht, 25.
MOTORHAJTÓANYAG CÉLÚ BIOETANOL ÉS BIODÍZEL MENNYISÉGEK, EU (24) Ország Bioetanol 1 t Biodízel Németország 2 135 Franciaország 12 348 Olaszország 32 Ausztria 57 Spanyolország 194 13 Dánia 7 Egyesült Királyság 9 Svédország 52 1 Csehország 6 Szlovákia 15 Litvánia 5 Magyarország Lengyelország 36 Egyéb 87 EU 25 összesen 491 1933 Forrás: COM(26) 34. An EU Strategy for Biofuels
MAGYARORSZÁG BIOMOTORHAJTÓANYAGAI Jelenleg: csak bioetbe (kb. 5 t, MOL Rt. Dunai Finomító) előállítás: CH 2 CH 3 CH 3 C CH 3 + CH 3 CH 2 OH CH 3 C O CH 2 CH 3 CH 3 izobutén etanol ETBE
BIOETANOL ÉS BIOETBE JELLEMZŐI Forráspont, C Lobbanáspont, C Oxigéntartalom, % (KOSZ+MOSZ)/2 Fűtőérték, MJ/kg Párolgáshő, kj/kg Jellemzők Gőznyomás 37,8 Con (Reid), kpa Sztöchiometrikus levegő/hajtóanyag tömegarány Kísérleti oktánszám (KOSZ) Motoroktánszám (MOSZ) Vízoldhatóság komp. a vízben, v/v % víz a komp.ben, v/v % Bioetanol 78,5 12,8 16 34,73 8,97 111 92 11,5 26,7 839 minden arányban BioETBE Molekulatömeg 46,7 12,18 Sűrűség (2 Con), g/cm 3,789,747 71,7 19 27,6 15,7 12,1 118 12 11 26,1 321 2,,6
BIOETANOL ELŐÁLLÍTÁSI LEHETŐSÉGEK MAGYARORSZÁGON Alapanyagok: kukorica búza étkezési és takarmányozási célra alkalmatlan gabonafélék Becsült, előállítható mennyiség: kb. 8. m 3 (kb. 63. t) bioetanol
DÍZELGÁZOLAJOK BIOKOMPONENSEI biodízel biogázolaj biomassza alapon szintézisgázból (CO+H 2 ) előállított szintetikus gázolaj
BIODÍZEL ELŐÁLLÍTÁS ALAKULÁSA Biodízel termelés, 1 6 tonna... 3 2,5 2 1,5 1,5 Nyugat Európa Kelet Európa Észak Amerika Ázsia Világ 1991 1993 1995 1997 1999 21 23 Év Forrás: Körbitz, W., CE Biomass Conf. 25
BIODÍZEL ÉS MOTORHAJTÓANYAG CÉLÚ BIOETANOL MENNYISÉGEK, EU (24) Ország Biodízel 1 t Bioetanol Németország 135 2 Franciaország 348 12 Olaszország 32 Ausztria 57 Spanyolország 13 194 Dánia 7 Egyesült Királyság 9 Svédország 1 52 Csehország 6 Szlovákia 15 Litvánia 5 Magyarország Lengyelország 36 Egyéb 87 EU 25 összesen 1933 491 Forrás: COM(26) 34. An EU Strategy for Biofuels
BIOGÁZOLAJ ELŐÁLLÍTÁSA NÖVÉNYOLAJOK IZOMERIZÁLÓ HIDROGÉNEZÉSE Trigliceridek O CH 2 O C R 1 O CH O C R 2 O Katalizátorok H 2, T, P nparaffinok oxigéntartalmú + iparaffinok + vegyületek + víz CH 2 O C R 3 Cetánszám: 3545 851 7585 >8 Cseppfolyós szénhidrogén hozam: > 85%
ÚJGENERÁCIÓS BIOMOTORHAJTÓANYAGOK, A KŐOLAJALAPÚ DÍZELGÁZOLAJOK ÉS A BIODÍZELEK JELLEMZŐI Jellemző Biogázolaj (BGO)* MSZ EN 59/24 szabványnak megfelelő nyári minőségű dízelgázolaj NOME (RME)** (Biodízel) Sűrűség, kg/m 3 775785 kb. 835 kb. 885 Viszkozitás 4 Con, mm 2 /s 2,93,5 kb. 3,5 kb. 4,5 Cetánszám 89 *** kb. 53 kb. 51 Desztillációs jellemzők 1%, C kb. 2627 kb. 2 9%, C kb. 2953 kb. 35 Zavarosodás pont, C kb. (5) (3) kb. 5 Fűtőérték, MJ/kg kb. 44 kb. 43 Fűtőérték, MJ/dm 3 kb. 34 kb. 36 Többgyűrűs aromástartalom, % kb. 4 Oxigéntartalom, % 1 Kéntartalom, mg/kg kb. < 1 kb. 34 kb. 355 kb. 5 kb. 38 kb. 34 kb. 11 < 1 * BGO: növényolajok izomerizáló hidrogénezésével előállított gázolaj ** NOME: növényolajzsírsavmetilészter, RME: repceolajzsírsavmetilészter *** keverési cetánszám
A BECSÜLT TELJES ÉLETCIKLUSÚ CO 2 EMISSZIÓ BIOGÁZOLAJ Növényolajok, használt sütőolajok földművelés növényolaj előállítás (sajtolás, finomítás) Állati zsírok KŐOLAJ ALAPÚ GÁZOLAJ Kőolajkutatás, fúrás, kitermelés BIODÍZEL Növényolajzsírsavmetilészterek Növényolajok földművelés növényolaj előállítás (sajtolás, finomítás) Állati zsírok Izomerizáló hidrogénezés Kőolajfinomítás dízelgázolaj Átészterezés NOMEvé Melléktermékek Metanol Végfelhasználás kg CO 2 /kg Végfelhasználás 3,2 kg CO 2 /kg Végfelhasználás kg CO 2 /kg Σ kb.,71, kg CO 2 / kg biogázolaj Σ 3,8 kg CO 2 / kg dízelgázolaj Σ kb. 1,42, kg CO 2 / kg biodízel
SZINTETIKUS BENZIN ÉS GÁZOLAJ FISCHERTROPSCH SZINTÉZIS ÉS IZOMERIZÁLÓ HIDROKRAKKOLÁS BIOMASSZA SZINTÉZISGÁZ FISCHERTROPSCH SZINTÉZIS SZINTETIKUS KŐOLAJ SZINTETIKUS BENZIN, GÁZOLAJ ÉS ALAPOLAJ IZOMERIZÁLÓ HIDROKRAKKOLÁS
A KŐOLAJBÓL ÉS GTL TECHNOLÓGIÁVAL ELŐÁLLÍTHATÓ TERMÉKEK JELLEMZŐ HOZAMÁNAK ÖSSZEHASONLÍTÁSA Átlagos európai kőolajfinomítói hozamok % (V/V) GTL eljárás hozamai, % (V/V) Benzinek 31,6 Benzinek 25 JET 7,4 Gázolaj/ dízelgázolaj 39,3 Dízelgázolaj 7 Nehéz fűtőolaj Egyéb 13,3 8,4 Egyéb 5
DÍZELGÁZOLAJ ÉS MOTORBENZIN MENNYISÉGÉNEK A VÁLTOZÁSA AZ EU15BEN 18 16 Felhasználás, 1 6 t/év 14 12 1 8 6 4 2 Dízelgázolaj Motorbenzin 1985 199 1995 2 25 21 215 22 Év Tippe, B., Oil&Gas Journal, 25, 13(46),1824
ÚJGENERÁCIÓS BIOHAJTÓANYAGOK, A KŐOLAJALAPÚ DÍZELGÁZOLAJOK ÉS A BIODÍZELEK JELLEMZŐI Jellemző Biogázolaj (BGO)* MSZ EN 59/24 szabványnak megfelelő nyári minőségű dízelgázolaj NOME (RME)*** (Biodízel) Szintetikus gázolaj** Sűrűség, kg/m 3 775785 kb. 835 kb. 885 77785 Viszkozitás 4 Con, mm 2 /s 2,93,5 kb. 3,5 kb. 4,5 2,44,5 Cetánszám 89**** kb. 53 kb. 51 7381 Desztillációs jellemzők 1%, C kb. 2627 kb. 2 9%, C kb. 2953 kb. 35 Zavarosodás pont, C kb. (5) (3) kb. 5 Fűtőérték, MJ/kg kb. 44 kb. 43 Fűtőérték, MJ/dm 3 kb. 34 kb. 36 Többgyűrűs aromástartalom, % kb. 4 Oxigéntartalom, % 1 Kéntartalom, mg/kg kb. < 1 kb. 34 kb. 355 kb. 5 kb. 38 kb. 34 kb. 11 < 1 kb. 29 kb. 331 kb. (25) kb. 43 kb. 34 < 1 * BGO: növényolajok izomerizáló hidrogénezésével előállított gázolaj ** FischerTropsch szintézis (szintetikus kőolaj mindenféle eredetű szintézisgázból) + Izomerizáló hidrokrakkolással előállított gázolaj *** NOME: növényolajzsírsavmetilészter, RME: repceolajzsírsavmetilészter **** keverési cetánszám
KÖVETKEZTETÉSEK Biomotorhajtóanyagok a fenntartható fejlődés egyik alappillérének, a mobilitásnak nélkülözhetetlen elemei Második és harmadik generációs biomotorhajtóanyagok térhódítása Rendszerszemléletű, Magyarország adottságaihoz igazodó és nemzeti összefogáson (mezőgazdaság ipar kereskedelem) alapuló minőségbiztosított, gazdaságos biomotorhajtóanyag gyártás Hozzájárulás az agrárgazdaság fejlődéséhez; vidéktámogatás fokozása Országos biomotorhajtóanyag kutatófejlesztő, képző és továbbképző központ létrehozása (Kormány, NKTH, FVM, KVVM, GM, OM, PM)
ALTERNATÍV MOTORHAJTÓANYAGOK Kiadja a Veszprémi Egyetemi Kiadó 82 Veszprém, Egyetem u. 1. Pf.: 158. Telefon/fax: 88/624133 Email: kiado@almos.vein.hu Honlap: http://www.vein.hu/kiado Felelős kiadó: Egyházi Tiborné dr. ISBN 963 9495 33 6 ISBN 963 7332 81 2 Ö
KÖSZÖNÖM MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET