Az etanol fizikai, kémiai adatai

Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 1

„Megújuló és alternatív energiák hasznosítása egy tisztább környezetért”

(Pécsi Kereskedelmi Központ, 2005. Szept. 21.)

Bioetanol előállítása, CHP, továbbá trigenerációs hasznosítási lehetőségek

kistérségi szinten, mikroturbinák alkalmazásával

Dr. Német Bélatanszékvezető egyetemi docens

PTE, DDKKK Környezetipari Főirány, kutatásvezető


Az etanol fizikai, kémiai adatai

Tapasztalati képlete: C2H5OHSűrűség: 0,79 t/m3,Forráspont: 78,5 oC,Fajhő: 2,5 kJ/kg oC Égéshő: 27 MJ/kg, 21,6 MJ/liter,Gyulladási hőmérséklet: 390-420 oC,Moltömeg: 46,1Szén tartalom (w/w): 52,1 %Hidrogén (w/w): 13,1 %Oxigén (w/w): 34,7 %


Bioetanol előállítási módszerek

Eljárások:

• cukor fermentációja, (cukornád, cukorrépa)

• keményítő hidrolízise, (kukorica, búza mag)

• lignocellulóz feldolgozása (kukorica szár, gabona szalma, fa,..)

Kiinduló vegyület: aceton-butanol-etanol (ABE)


Bioetanol, mint üzemanyag

• dehidratálás nélkül speciális vagy módosított motorokban (Brazília, Svédország),

• különböző arányban keverve benzinnel (alk/benzin: Brazilia 22/78, USA 10/90),

• etil-B-butil éterré (ETBE) való átalakítás után, éter üzemanyag adalékként,

• mikroturbinák működtetéséhez


ETBE-vel kevert benzin előnyei

a magas oxigéntartalom csökkenti a CO emissziót,

az alacsony gőznyomás csökkenti a szennyező ózon keletkezését,

oktánszám emelése révén, csökkenti a más, aromás alapú (pl. benzolok), rákkeltõ oktánszám növelők használatának szükségességét


Folyamatos desztilláló üzem


Előállítási költség - földterület


Beruházási költségek - földterület


Bioetanol egyes növényekből

Alapanyag Bioetanol (lit/ha)

Cukorrépa 3300

Csicsóka 4200

Kukorica 2100Burgonya 1900

Búza 1800


Kapcsolt hő és elektromos

energiatermelő erőmű (CHP)

Csak biomasszát felhasználó (elektromos energiát előállító) erőművek esetében az elektromos energia előállítás hatásfoka (alacsony gőzhőmérséklet miatt) 27-28 %.

A „kapcsolás” a hulladék hő hasznosítására utal, erős javaslat az éves átlagban az összes hasznosítás értéke legyen a 80 % fölött.


Trigenerációs energia rendszer (CCHP)

Kapcsolt hő és elektromos energiatermelő erőmű (CHP rendszer), kiegészítve abszorpciós hűtőkörrel.

A trigenerációs energia rendszer négy különböző energiaformát állít elő egymással kapcsolatban, esetenként szimultán: gőzt (víz, alkohol), elektromos energiát, meleg vizet, hűtött hűtőfolyadékot.

Trigeneration plant = cogeneration plant that has added absorption chillers. Combined cooling, heating, and power (CCHP) plant (system).


Mikroturbinás CCHP sémája

1- Generator, 2- Air Inlet, 3- Compressor, 4- Air to recuperator, 5- Combustion Chamber, 6- Turbine, 7- Recuperator, 8- Exhaust gases, 9- Heat exchanger, 10- Exhaust gas outlet, 11.- Hot water outlet, 12.- Water inlet


Mikro turbina elektromos áram előállításra, hűtési, fűtési és melegvíz-készítési célra


Mikroturbinák jellemzői

Az utóbbi néhány évben bioüzemanyaggal is működő 20-300 kW teljesítményű mikrotubinákat fejlesztettek ki. Jellemzőik:

• Alacsony fenntartási költség;• Nagyfokú kompaktság;• Nagyon megbízható;• Alacsony az emisszió;• Magas füstgáz hőmérséklet, ami

kogenerációra teszi alkalmassá;• Az üzemanyag megválasztásban nagyon

flexibilis.


A fejlesztés eredménye

Ma (2004) Egy-két éven belül

Üzemanyag elektromos árammá történő konverzió

30 % > 40%

Beruházási költség 900-1200 Euro/kW

< 500 Euro/kW

NOx emisszió Néhány 10 ppm

< 7 ppm


Turbec T100-as mikroturbina (svéd)


Turbec T100-as mikroturbina üvegházhoz


Őszi búza optimális termőhelyei


Kukorica optimális termőhelyei


Stirling motoros rendszer


Köszönöm a figyelmet

Documents

Az etanol fizikai, kémiai adatai