Транспортни биогорива

ВЕИ енергетикaТехнически статииСп. Енерджи ревю - брой 6, 2012

Потреблението на горива, основно нефтопродукти, в транспортния сектор е с тенденция на непрекъснато покачване. Този сектор е един от най-бързо развиващите в страната и делът му в крайното енергопотребление е значителен. В същото време намаляването на залежите от петрол в световен мащаб наложи търсенето и на други възможности и използване на алтернативни горива. Сред възможните алтернативи е производството на горива от биомаса. Значителното количество разнородна по вид биомаса и възможността за използване на голяма част от тази биомаса за производство на горива, подходящи за транспортни средства, са сред факторите, подреждащи биомасата сред най-перспективните алтернативни източници на горива за транспорта. Също така, с оглед насърчаване на използването на биогорива в транспорта, през 2007 година с решение на Министерски съвет е приета национална дългосрочна програма за насърчаване на потреблението на биогорива в транспортния сектор в периода 2008 - 2020 г.

Европейската политика в областта

Първият документ, в който се третира потреблението на биогорива, е от 1997 г. Този документ е Бялата книга „Енергия за бъдещето: възобновяеми енергийни източници”. В нея се посочва, че във всички държави-членки на ЕС е необходимо да се приложат мерки за насърчаване увеличаването на пазарния дял на течните биогорива. Това е обвързано и с „Програмата за автомобилните масла” и европейската политика за качествата на горивата. Предвид по-високите производствени разходи при производството на течни биогорива се приема въвеждане на данъчни облекчения и субсидиране на производството на суровини.

През 2000 г. ЕК издава Зелена книга: Към европейска стратегия за сигурност на енергийните доставки”, в която се третира въпросът за това дали програмите за насърчаване на биогоривата и другите горива заместители трябва да продължат да се изпълняват на местно или на общоевропейско ниво.

През следващата 2001-ва. ЕК приема Бялата книга “Европейска транспортна политика за 2010 г.: време за решения”. В нея се посочва, че е необходимо транспортната система да бъде оптимизирана и, че алтернативните горива са от съществена важност както за сигурността на енергийните доставки, така и за намаляване влиянието върху околната среда от транспортния сектор.

Важен момент за въвеждането на биогоривата в транспортния сектор е и приемането на Директива 2003/30/ЕО относно насърчаване използването на биогорива или други възобновяеми горива в транспортния сектор. С нея се определят национални индикативни цели за дял на биогоривата в потреблението на течни горива в транспортния сектор. Тези цели имат препоръчителен характер. Директивата определя и достъпните форми, под които могат да бъдат използвани биогоривата за транспортни цели.

През 2005 г. ЕК издава комюнике, наречено „План за действие за биомасата”. В този документ се описват необходимите стъпки за насърчаване използването на биомасата за производство на възобновяема енергия.

Макар биогоривата да са скъп начин за намаляване на парниковите газове, в рамките на транспорта те са едната от двете възможни алтернативи. Втората е свързана с поетия от производителите на автомобили ангажимент за внедряването на нови технологии в автомобилостроенето, целящи намаляване емисиите на въглероден диоксид. В плана е отбелязана също и невъзможността да се постигнат предварително поставените цели за дела на биогоривата в транспортния сектор. Като основна причина за това се посочва съществуващата значителна разлика в усилията на държавите-членки за постигането на поставената цел.

През 2006 г. е разработена стратегия за биогоривата в ЕС, която допълва плана за действие за биомасата. Стратегията определя и общата рамка за развитие на политиката за насърчаване потреблението на биогоривата и други възобновяеми горива в сектор Транспорт в рамките на Общността.

През март 2007 г. в Брюксел се провежда среща на високо равнище на правителствени представители от 27-те държави-членки на ЕС. Една от целите, които се поставят на тази среща, задължителна за всички държави-членки, е постигане на 10 % минимален дял на биогоривата в цялостното потребление на бензин и дизелово гориво за транспорта в ЕС до 2020 г. Отчетен е фактът, че за успешното постигане на поставената цел е необходимо създаването на условия за устойчиво производство на биогоривата и развитие и предлагане на пазара на второ поколение биогорива, както и съответното изменение на Директивата за качество на горивата, позволяващо подходящи нива на смесване.

През 2009 година с приемането на Директива 2009/28/ЕО за насърчаване използването на енергия от възобновяеми източници (ВЕИ) се изменят, а в последствие и се отменят директиви 2001/77/ЕО и 2003/30/ЕО и се установява обща рамка за насърчаване енергията от ВЕИ. Задават се и задължителни национални цели за общия дял на енергията от ВЕИ в брутното крайно потребление на енергия, както и за дела на енергията от ВЕИ в транспорта. Сред задължителните национални цели е 10-процентов дял на енергията от възобновяеми източници в транспортното потребление до 2020 г.

Изисквания заложени в Закона за ВЕИ

Съгласно Закона за енергията от възобновяеми източници, в сила от 17.07.2012 г., чл. 47 (1) лицата, които пускат на пазара течни горива от нефтен произход в транспорта, са длъжни при освобождаване за потребление по смисъла на Закона за акцизите и данъчните складове да предлагат горивата за дизелови и бензинови двигатели, смесени с биогорива в процентно съотношение, както следва: от 1 януари 2012 г. - гориво за дизелови двигатели със съдържание на биодизел минимум 5 процента обемни; от 1 юни 2012 г. - гориво за дизелови двигатели със съдържание на биодизел минимум 6 процента обемни; от 1 юни 2012 г. - гориво за бензинови двигатели със съдържание на биоетанол или етери, произведени от биоетанол, минимум 2 процента обемни; от 1 март 2013 г. - гориво за бензинови двигатели със съдържание на биоетанол или етери, произведени от биоетанол, минимум 3 процента обемни; от 1 септември 2013 г. - гориво за бензинови двигатели със съдържание на биоетанол или етери, произведени от биоетанол, минимум 4 процента обемни; от 1 март 2014 г. - гориво за бензинови двигатели със съдържание на биоетанол или етери, произведени от биоетанол, минимум 5 процента обемни; от 1 септември 2014 г. - гориво за бензинови двигатели със съдържание на биоетанол или етери, произведени от биоетанол, минимум 6 процента обемни; от 1 март 2015 г. - гориво за бензинови двигатели със съдържание на биоетанол или етери, произведени от биоетанол, минимум 7 процента обемни; от 1 септември 2015 г. - гориво за бензинови двигатели със съдържание на биоетанол или етери, произведени от биоетанол, минимум 8 процента обемни; от 1 март 2016 г. - гориво за бензинови двигатели със съдържание на биоетанол или етери, произведени от биоетанол, минимум 9 процента обемни.

Крайните разпространители са длъжни да обявяват на местата за продажба процентното съдържание на биогоривата в течните горива от нефтен произход, когато то надвишава 10 процента обемни биоетанол и 7 процента обемни биодизел.

През месец октомври 2012 г. Европейската комисия публикува предложение за ограничаване в глобален мащаб на преобразуването на земи за производството на биогорива. Предлага се използването на хранителни земеделски култури за производство на биогорива да бъде ограничено до 5%. Идеята е да се насърчи разработването на алтернативни биогорива от нехранителни изходни суровини като например отпадъци или слама. Съгласно новите законодателни предложения, държавите-членки на Европейския съюз ще трябва да изпълнят европейската цел използването на биогорива в транспорта да достигнат 10-процентен дял към 2020 г., но половината от тях трябва да бъдат произведени от смет или селскостопански отпадъци като слама, а не от хранителни култури. Предвижда се след 2020 г. да няма никакви преференции за биогоривата, произведени от хранителни култури.

Биогоривата в транспортния сектор

Известно е, че за производството на биогорива могат да се използват както отпадна биомаса, така и специално отгледани за целта селскостопански култури. Твърди се, че биогоривата могат да заместят директно изкопаемите горива в транспортния сектор и да се интегрират в системата за снабдяване с горива. Към момента основните биогорива с пряко приложение в транспортния сектор са биоетанолът и биодизелът. Суровините, използвани за производство на биодизел, са маслодайни култури като слънчоглед и рапица. За производството на биоетанол се използват предимно захарно цвекло, пшеница и царевица.

Процесът, използван за производство на биодизел, обикновено е трансестерификация, при който се смесват органични растителни масла с алкохол (етанол или метанол) в присъствието на катализатор, при което се получават етилови или метилови естери на мастните киселини. Данните сочат, че обикновено от 1 t масло и 110 kg метанол се произвежда 1 t биодизел и 110 kg глицерин.

Биодизелът е с много близки характеристики до минералния дизел, което позволява той да бъде използван в моторни превозни средства, движещи се с минерален дизел и в смеси в различна пропорция. Като предимства на дизела се посочват отсъствието на серни съединения в състава му, по-добрите му смазочни качества, по-високото цетаново число от това на конвенционалното дизелово гориво и други. Недостатъците му са свързани с въздействието му върху частите на двигателя и най-вече върху тези на гориво-захранващата система, които все още не са категорично установени въпреки многобройните изследвания в тази насока. Установено е, че използването на високи концентрации на биодизелово гориво в общата смес води до повреди и бавно разграждане на гумените тръбопроводи и някои меки пластмаси, уплътнения и гарнитури, които стават лепкави, омекват и се раздуват. Друг посочван недостатък е фактът, че различните суровини за производството му имат различни физични свойства при ниски температури. Немаловажен недостатък на биодизеловото гориво е и увеличаването на концентрациите на азотни окиси в отработените газове.

Основната технология за производство на биоетанол е ферментацията на използваните растителни суровини. Правят се редица изследвания, с които се цели да се заменят захарните и скорбелните суровини с лигноцелулозна биомаса. Пример за лигноцелулозните култури са дървеният материал, сухите остатъци от захарните култури, царевична слама или енергийни култури като коноп, просо и други.

Като гориво биоетанолът има редица предимства. С използването на биоетанол част от вредните емисии могат да бъдат намалени. Биоетанолът е биоразградим и в много по-малка степен токсичен от изкопаемите горива. В допълнение, използването на биоетанол в определени конструкции двигатели може да подпомогне намаляването на количеството въглероден монооксид, произвеждан от превозните средства, което би се отразило благотворно върху качеството на въздуха. Като предимство на биоетанола може да се посочи и лекотата, с която той може да бъде интегриран в съществуващите горивни системи на транспортните средства.

Освен биотеналота и биодизела в транспорта е възможно използването и на други продукти като етил-тертио-бутил-етер (ЕТБЕ), който се образува при химичната реакция на етанола с минерални суровини. ЕТБЕ се смесва с бензин в концентрации 5-10%, за да увеличи кислородното съдържание на бензина. Използва се също биометанол, произвеждан от природен газ, метил-тертио-бутил-етер, образуващ се при реакция на метанола с изобутен, който си използва като антидетонираща съставка в петрола (до 20%), която замества олово съдържащите добавки.

Като заместител на дизела се използва диметилетерът, произвеждан при газификация на биомаса, последвана от синтез (окисляващ синтез), поради възможността да се намалят отпадните емисии на азотни оксиди. В немодифицирани двигатели се използва Фишер-Тропс дизелът, получен от чисти растителни масла, които се подлагат на естерификация, при което се получава биодизел.

Често, въз основа на използваните суровини и прилаганите технологии за производство на биогоривата, те се разделят на биогорива първо и второ поколение. Биоетанолът и биодизелът, произведени по стандартните технологии за преработване съответно на захарни, целулозни, скорбелни растения в етанол и маслодайни култури в биодизел, се причисляват към технологиите първо поколение. Като технологии второ поколение се определят тези, които се използват за превръщане на лигнинено- целулозната биомаса в биогориво. Голяма част от тях все още с в етап на проучване и разработване.

Наредба за критериите за устойчивост на биогоривата и течните горива от биомаса

На 21 ноември 2012 г. бе приета Наредба за критериите за устойчивост на биогоривата и течните горива от биомаса. Наредбата е разработена във връзка с поетите от страната ни ангажименти за намаляване на емисиите на парникови газове от целия жизнен цикъл на доставените горива и енергия. С нея се цели определяне на критериите за устойчивост на биогоривата и течните горива от биомаса, условията и реда за набиране и предоставяне на информация от икономическите оператори, включително за мерките, взети за защита на почвите, водите, въздуха, извършване на одит за съответствие на биогоривата и течните горива от биомаса с критериите за устойчивост, издаване на сертификатите за съответствие.

С оглед на изпълнението на тези цели се въвежда задължително докладване от производителите и вносителите на биогорива и течни горива от биомаса (икономически оператори) на интензитета на парниковите газове на доставените от тях на територията на страната биогорива и течни горива от биомаса през предходната година и съответствието им с критериите за устойчивост.


Top