The BioRen project in the context of the development of new generations of biofuels

• Autorzy: Plata Piotr Jan , Nowaczek Agnieszka

Identyfikatory

DOI

10.33223/epj/161810

Warianty tytułu

PL

Projekt BioRen w kontekście rozwoju paliw nowej generacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In these times of the climate crisis surrounding us, the improvement of technologies responsible for the emission of the largest amounts of greenhouse gases is necessary and increasingly required by top-down regulations. As the sector responsible to a large extent for global logistics and supply chains, the fuel sector is one of the most studied in terms of reducing its harmful impact. The development of the next generations of fuels and biofuels, produced by companies using increasingly modern, cleaner and sustainable technologies, is able to significantly reduce the amount of greenhouse gases released into the atmosphere. In this case, the most effective solution seems to be the use of closed loops. Due to their low, often zero emission balance and the possibility of using waste to produce materials that can be reused, a circular economy is used in many sectors of the economy, while ensuring the emission purity of technological processes. One of the innovative solutions proposed in recent years is the installation created as part of the BioRen project, implemented under the Horizon 2020 program. The cooperation of European institutes with companies from the SME sector has resulted in the creation of an experimental cycle of modern technologies for the production of second-generation biofuels. The project involves the processing of municipal solid waste into second-generation drop-in biofuels. The entire process scheme assumes, in addition to the production of biofuels, the processing of inorganic fractions, the production of carbon material for the production of thermal energy, and the simultaneous treatment of wastewater.

PL

W dobie otaczającego nas kryzysu klimatycznego udoskonalanie technologii odpowiedzialnych za emisję największych ilości gazów cieplarnianych jest konieczne i coraz częściej wymagane odgórnymi regulacjami. Sektor paliwowy, jako ten odpowiedzialny w dużej mierze za światową logistykę i łańcuchy dostaw, jest jednym z najbardziej badanych pod względem ograniczania jego szkodliwego wpływu. Rozwój kolejnych generacji paliw i biopaliw, produkowanych przez firmy stosujące coraz nowocześniejsze, czystsze emisyjnie i zrównoważone technologie jest w stanie znacząco wpłynąć na obniżenie ilości gazów cieplarnianych do atmosfery. Najefektywniejszym rozwiązaniem wydaje się w tym wypadku zastosowanie obiegów zamkniętych. Ze względu na ich niski, często zerowy, bilans emisyjny oraz możliwość wykorzystania odpadów do produkcji materiałów, które mogą zostać ponownie wykorzystane, obiegi zamknięte znajdują zastosowanie w wielu sektorach gospodarki, zapewniając jednocześnie czystość emisyjną procesów technologicznych. Jednym z innowacyjnych rozwiązań, zaproponowanych w ostatnich latach, jest instalacja powstała w ramach projektu BioRen, realizowanego w ramach programu Horyzont 2020. Współpraca europejskich instytutów z firmami sektora MŚP zaowocowała powstaniem eksperymentalnego cyklu nowoczesnych technologii produkcji biopaliw drugiej generacji. Projekt zakłada przetwarzanie stałych odpadów komunalnych w biopaliwa II generacji typu drop-in. Cały schemat procesu zakłada, oprócz produkcji biopaliwa, przetwarzanie frakcji nieorganicznych, produkcję materiału węglowego do produkcji energii cieplnej a także jednoczesne oczyszczanie ścieków.

Słowa kluczowe

EN

waste management; energy; biofuel; circular economy; BioRen

PL

zarządzanie odpadami; energia; biopaliwa; gospodarka o obiegu zamkniętym; BioRen

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 26, z. 1
• Strony: 77--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Plata Piotr Jan

• Chemistry Department, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-1550-8619

autor

Nowaczek Agnieszka

• Mineral and Energy Economy Research Institute, Polish Academy of Sciences, Kraków, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9920-9511

Bibliografia

• Bajdor, K. and Biernat, K. 2011. Biofuels as alternative energy carriers in IC engines; classification and development prospects (Biopaliwa jako alternatywne nośniki energii w silnikach spalinowych, klasyfikacja i perspektywy rozwoju). Archiwum Motoryzacji 1, pp. 123–137 (in Polish).
• Bhuiya et al. 2016a – Bhuiya, M.M.K., Rasul, M.G., Khan, M.M.K., Ashwath, N. and Azad, A.K. 2016a. Prospects of 2nd generation biodiesel as a sustainable fuel – Part: 1 selection of feedstocks, oil extraction techniques and conversion technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews 55, pp. 1109–1128, DOI: 10.1016/j.rser.2015.04.163.
• Bhuiya et al. 2016b – Bhuiya, M.M.K., Rasul, M.G., Khan, M.M.K., Ashwath, N., Azad, A.K.and Hazrat, M.A. 2016b. Prospects of 2nd generation biodiesel as a sustainable fuel – Part 2: Properties, performance and emission characteristics. Renewable and Sustainable Energy Reviews 55, pp. 1129–1146, DOI: 10.1016/j.rser.2015.09.086.
• BioEnergy 2023. [Online] www.bioenergyinternational.com [Accessed: 2022-10-05].
• Bioren 2023. [Online] www.bioren.be [Accessed: 2022-11-25].
• Breakdown of CO2 emissions in the transportation sector worldwide 2020, Ian Tiseo, 2021.
• Chiriboga et al. 2020 – Chiriboga, G., De La Rosa, A., Molina, C., Velarde, S. and Carvajal, C.G. 2020. Energy Return on Investment (EROI) and Life Cycle Analysis (LCA) of biofuels in Ecuado. Heliyon 6(6), DOI: 10.1016/j.heliyon.2020.e04213.
• Chye et al. 2018 – Chye, J.T.T., Lau, Y.J, Yon, J.L.S., Pan, S. and Danquah, M.K. 2018 – Biofuel production from algal biomass. [In:] Bioenergy and Biofuels, pp. 87–117, DOI: 10.1201/9781351228138-3.
• Directive of the European Parliament and of the Council (EU) 2018/2001, 2018.
• Esmaeili et al. 2020 – Esmaeili, S.A.H., Szmerekovsky J., Sobhani, A., Dybing, A. and Peterson, T.O. 2020. Sustainable biomass supply chain network design with biomass switching incentives for firstgeneration bioethanol producers. Energy Policy 138, DOI: 10.1016/j.enpol.2019.111222.
• Fekete, B.M. 2013. Climate Vulnerability Understanding and Addressing Threats to Essential Resources. Earth Systems and Environmental Sciences 3.
• Ganguly et al. 2021 – Ganguly, P., Sarkhel, R. and Das, P. 2021. The second- and third-generation biofuel technologies: comparative perspectives. Sustainable Fuel Technologies Handbook, pp. 29–50.
• Hannon et al. 2010 – Hannon, M., Gimpel, J., Tran, M., Rasala, B. and Mayfield, S. 2010. Biofuels from algae: challenges and potential. Biofuels 1(5), pp. 763–784, DOI: 10.4155/bfs.10.44.
• Jakóbiec, J. and Wolszczak, J. 2010. Prospects, barriers to growth and technical conditions for the exploitation of biofuels (Perspektywy, bariery wzrostu i uwarunkowania techniczne dotyczące eksploatacji biopaliw). Konferencja projektu Alter-Motive Poświętne – Prezentacja (in Polish).
• Jeswani et al. 2020 – Jeswani, H.K., Chilvers, A. and Azapagic, A. 2020. Environmental sustainabilityof biofuels: a review. Proceedings of the Royal Society A 476, DOI: 10.1098/rspa.2020.0351.
• Jęczmionek, Ł. 2010. Camelina oil (Camelina sativa) – a chance for the second generation bio-fuels expansion? (Olej z lnianki siewnej (Camelina sativa) – szansa rozwoju biopaliw II generacji?) Nafta-Gaz 66/9, pp. 841–848 (in Polish).
• Kargbo et al. 2021 – Kargbo, H., Harris, J.S. and Phan, A.N. 2021. “Drop-in” fuel production from biomass: Critical review on techno-economic feasibility and sustainability. Renewable and Sustainable Energy Reviews 135, DOI: 10.1016/j.rser.2020.110168.
• Kurczyński et al. 2021 – Kurczyński, D., Łagowski, P. and Wcisło, G. 2021. Experimental study into the effect of the second-generation BBuE biofuel use on the diesel engine parameters and exhaust composition. Fuel 284, DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118982.
• Lin, C.-Y. and Lu, C. 2021. Development perspectives of promising lignocellulose feedstocks for production of advanced generation biofuels: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 136, DOI: 10.1016/j.rser.2020.110445.
• Nowaczek, A. and Plata, P. 2022. The use of new generation fuels, on the example of the BioRen project (Wykorzystanie Paliw nowej generacji, na przykładzie projektu BioRen). Poster (in Polish).
• [Online] RenaSci, BioRen, BioBaseEurope.com, ec.europa [Accessed: 2022-10-05].
• Park et al. 2012 – Park, S.H., Cha, J. and Lee, C.S. 2012. Impact of biodiesel in bioethanol blended diesel on the engine performance and emissions characteristics in compression ignition engine. Applied Energy 99, pp. 334–343, DOI: 10.1016/j.apenergy.2012.05.050.
• Pishvaee et al 2021 – Pishvaee, M.S., Mohseni, S. and Bairamzadeh, S. 2021. Chapter 1 – An overview of biomass feedstocks for biofuel production. Biomass to Biofuel Supply Chain Design and Planning Under Uncertainty. Concepts and Quantitative Methods, pp. 1–20, DOI: 10.1016/B978-0-12-820640-9.00001-5.
• Rostek, E. 2011. Biofuels of first and second generation – methods for receiving and properties (Biopaliwa pierwszej i drugiej generacji – metody otrzymywania i właściwości). Logistyka 6 (in Polish).
• Singh, G.N. and Bharj, R.S. 2019. Study of physical-chemical properties for 2nd generation ethanol-blended diesel fuel in India. Sustainable Chemistry and Pharmacy 12, DOI: 10.1016/j.scp.2019.100130.
• Singh et al. 2021 – Singh, D., Sharma, D., Soni, S.L., Inda, C.S., Sharma, S., Sharma, PK. and, Jhalani, A. 2021. A comprehensive review of physicochemical properties, production process, performance and emissions characteristics of 2nd generation biodiesel feedstock: Jatropha curcas. Fuel 285, DOI: 10.1016/j.fuel.2020.119110.
• World Bank via Guardian.