Odborné články
Porovnání emisí skleníkových plynů benzinu a etanolu na základě Well-to-Wheels analýzy
Well-to-Wheels, resp. Well-to-Pump hodnotící kritéria představují emisní analýzy dopadů různých paliv na životní prostředí. Jedná se o posuzování životního cyklu určitého produktu a vyhodnocení jeho dopadů na životní prostředí včetně veškerých operací nutných k jeho výrobě. Tato analýza je také někdy uváděna pod pojmem ekobalance, v poslední době se však vžívá ustálený výraz Well-to-Wheels (od studny - rozuměj prvovýrobce jednotlivých surovin, ke kolům automobilu), jež někdy bývá podrobněji rozepsán do dvou částí Well-to-Pump a Pump-to-Wheels (od studny k čerpací stanici a ke kolům). V následujícím textu se soustředíme především na kapalná biopaliva pro pohon např. automobilových motorů.
Well-to-Wheels a Well-to-Pump analýzy
Well-to-Wheels a Well-to-Pump analýzy se nejčastěji stanovují pro jednotlivá vozidla a zároveň palivové systémy a výsledek se vypočítává z celkové spotřeby energie, spotřeby fosilních paliv (ropa, zemní plyn a uhlí), emisí skleníkových plynů a emisí ostatních znečišťujících látek. Emise skleníkových plynů zahrnují:
- oxid uhličitý (CO2),
- metan (CH4),
- oxid dusný (N2O).
Ostatní znečišťující látky zahrnují:
- těkavé organické látky (VOC),
- oxidu uhelnatý (CO),
- oxidy dusíku (NOx),
- částice s velikostí menší než 10 mikrometrů (PM 10),
- částice s velikostí menší než 2,5 mikrometrů (PM 2,5),
- oxidy síry (SOx).
Analýza kalkuluje kompletní systém od prvovýroby paliva až po jeho spálení v motoru automobilů. V současné době jsou již stanoveny emisní analýzy pro většinu typů vozidel i palivových systémů a jsou pokryty všechny hlavní technologie vozidel na trhu i některé zkušební modely. Jedná se o:
- konvenční zážehové motory,
- motory s přímým vstřikováním,
- vznětové motory,
- hybridní elektrická vozidla,
- vozidla na palivové články.
Typy pohonných hmot, kde se soustředíme na kapalná biopaliva, zahrnují následující druhy a výrobní procesy bioplaiv:
- etanol z kukuřice,
- etanol ze zbytků zemědělských plodin,
- etanol z prosa,
- etanol z rychle rostoucích dřevin (topoly a vrby),
- etanol z lesních zbytků,
- etanol z cukrové třtiny,
- bionafta transesterifikací ze sóji,
- bionafta hydrogenací ze sóji,
- benzín ze sóji pomocí hydrogenace,
- butanol z kukuřice,
- bionafta ze zplynování zbytků zemědělských plodin, bioodpadů, rychle rostoucích dřevin a lesních zbytků) pomocí Fischer-Tropschovi metody,
- vodík ze zplynování zbytků zemědělských plodin, bioodpadů, rychle rostoucích dřevin a lesních zbytků).
Obr. 2 znázorňuje koncept analýz Well-to-Wheels a Well-to-Pump. Pokrývají tyto aspekty:
- těžba surovin (těžba ropy a biosurovin a sklizeň plodin),
- přeprava surovin (transport ropy z vrtů do rafinérií a doprava biomasy z polí do zpracovatelského závodu),
- výroba paliv (úprava surové ropy na motorový benzin a naftu nebo konverze biomasy na etanol),
- doprava paliva (doprava motorového benzinu nebo etanolu z rafinerie k benzinové pumpě),
- spalování paliv v automobilech (rozdíly ve spalovacích vlastnostech motorového benzinu a etanolu).
Obr. 3 člení jednotlivé položky, které se do analýzy Well-to-Wheels započítávají.
Obr. 4 ukazuje emise skleníkových plynů související s výrobou benzinu a etanolu podle různých kritérií.
Ve srovnání s benzinem má etanol vyráběný z kukuřice mírně nižší emise skleníkových plynů a etanol vyráběný z celulózy (obilí, lesní zbytky, rychle rostoucí dřeviny) má výrazně nižší emise skleníkových plynů. Při výrobě etanolu z kukuřice je také počítáno s různými technologiemi výroby a využití různých druhů paliv (zemní plyn, dřevní štěpka) pro technologickou konverzi. Výroba etanolu z kukuřice v rafineriích využívajících pro výrobu tepla a elektřiny fosilních paliv (např. uhlí) může mít ve výsledku podobné emise skleníkových plynů jako při použití benzinu. Záporné hodnoty emisí skleníkových plynů v případě výroby etanolu z rychle rostoucích dřevin jsou zapříčiněny důsledkem zachycování uhlíku v půdě a např. získanými emisními povolenkami při vývozu obnovitelné elektřiny.
Modely analýz byly vytvořeny v systému GREET Ministerstvem energetiky U.S. v národní laboratoři Argonne.
TweetČlánek: Tisknout s obrázky | Tisknout bez obrázků | Poslat e-mailem
Související články:
Vliv biopaliv na motory
Využití etanolu ve vznětových motorech
Energetická bilance a životní cykly biogenních pohonných hmot – 1
Energetická bilance a životní cykly biogenních pohonných hmot – 2
Řepka oslnivě zlátne
Resuscitace biopaliv - biometanem
Bilance energie u standardně pěstované pšenice ozimé
Vlastnosti paliv s obsahem biosložek
Přeměna organického odpadu na motorová paliva
Motorová paliva z organického odpadu
Využití kafilerního tuku k výrobě biopaliva
Biopaliva pro motorová vozidla: produkce, cena, legislativa
Biomasa ako palivo
Biomasa jako zdroj energie
Biopaliva zatím jen na půli cesty
Obejde se zemědělství bez nafty?
Zobrazit ostatní články v kategorii Kapalná biopaliva
Datum uveřejnění: 26.10.2009
Poslední změna: 27.10.2009
Počet shlédnutí: 9155
Citace tohoto článku:
STUPAVSKÝ, Vladimír: Porovnání emisí skleníkových plynů benzinu a etanolu na základě Well-to-Wheels analýzy. Biom.cz [online]. 2009-10-26 [cit. 2024-12-25]. Dostupné z WWW: <https://biom.cz/cz-pestovani-biomasy-obnovitelne-zdroje-energie-spalovani-biomasy/odborne-clanky/well-to-wheels-a-well-to-pump>. ISSN: 1801-2655.