Environmental impact of bioethanol production

• Autorzy: Marszałek J. , Kamiński W.

Warianty tytułu

PL

Wpływ produkcji bioetanolu na środowisko

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Renewable energy sources enable improvement of environmental protection and are an important element of sustainable development. The contribution of renewable energy to the total world energy balance will grow continuously. Ethanol produced from renewable energy sources - biomass, is the most promising future biofiiel. At present, it is used in fuel industry as an additive to petrol. In view of the development of biofuel production and ecological aspects, according to the EU recommendations, it will be produced and subsidised in the nearest several years. The use of biofuel has a positive effect on ecology, diminishes the emission of exhaust gases and improves the work of transport facilities and energy safety. It is suggested that fuelling cars with bioethanol would reduce greenhouse gaś emission by 10÷15% compared with ordinary petrol. Presently, there arę a number of advanced technologies of ethyl alcohol production łn the world depending on raw material subjected to fermentation. According to the degree of processing, raw materials for the production of ethanol, the energy output of the process is different. In the future the production of ethanol (for fuel) will depend largely on waste materials. The authors describe modem techniques of ethanol production, dehydration systems mainly pervaporation and hybrid solutions. On the basis of available literature and our own data, process energy efficiency was compared with different raw materials, transformation technology and dewatering technique.

PL

Odnawialne źródła energii umożliwiają zarówno poprawę stanu ochrony środowiska, jak i są ważnym elementem zrównoważonego rozwoju. Udział energii odnawialnej w ogólnym bilansie energetycznym świata stale wzrasta także z powodu zmniejszenia emisji gazów i minimalizacji odpadów. Etanol wytwarzany ze źródeł odnawialnych, jakim jest m.in. biomasa, jest najbardziej obiecującym biopaliwem przyszłości. Póki co, używany jest w przemyśle paliwowym jako dodatek do benzyny. Z uwagi na szybki rozwój produkcji paliw i aspekty ekologiczne, zgodnie z wytycznymi Unii Europejskiej, zarówno produkcja etanolu, jak i jego dodatek do paliw będzie wzrastać w najbliższych latach. Biopaliwa przynoszą pozytywny efekt ekologiczny, obniżając emisję gazów wylotowych, polepszając zdolność spalania i bezpieczeństwo energetyczne. Przewiduje się, iż samochody na bioetanol w porównaniu z konwencjonalnymi mogłyby zredukować emisję gazów szklarniowych o 10÷15%. Obecnie na świecie istnieje wiele zaawansowanych technologii produkcji alkoholu etylowego w zależności od surowca poddawanego fermentacji. Stopień zaawansowania technologii i przetworzenia surowca wpływa na wydajność energetyczną procesu. Przewiduje się, iż w przyszłości produkcja etanolu do celów paliwowych w dużej mierze zależeć będzie od surowców odpadowych. Autorzy opisują nowoczesne techniki produkcji etanolu, systemów odwadniania, w tym głównie perwaporacji i rozwiązań hybrydowych. Na podstawie dostępnej literatury i własnych doświadczeń porównano wydajność energetyczną procesu w zależności od zastosowania surowców, technologii i technik odwadniania.

Słowa kluczowe

EN

biofuel; ethanol production; dehydration

PL

biopaliwo; produkcja etanolu; odwadnianie

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 2, No. 1
• Strony: 65--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Marszałek J.

• Faculty of Process and Environmental Engineering, Lodz University of Technology, Wólczańska 215, 90-924 Łódź

autor

Kamiński W.

• Faculty of Process and Environmental Engineering, Lodz University of Technology, Wólczańska 215, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] European Union Commission. White Paper for a Community Strategy and Action Plan Energy for the Future: Renewable Sources of Energy 1997 (COM/97/599).
• [2] Jonquiéres A., Clément R., Lochon P., Neel J., Dresch M. and Chretien B.: Industrial state-of-the-art of pemaporation and vapour permeation in the western countries. J. Membr. Sci., 2002, 206, 87-117.
• [3] Warshaw B.: Thefuture is bright for bioethanol. Petrol. Rev., 2002, 56(664), 26-27
• [4] Zanin G.M., Santana C.C., Bon E.P.S., Giordano R.C.L., De Moraes F.F., Andrietta S.R., Coelho De Corvalho Neto C., Macedo I.C., Lahr Fo.D., Ramos L.P. and Fontana J.D.: Brazilian Bioethanol Program. Appl. Biochem. Biotechnol.-A Enzyme Eng. Biotechnol., 2000, 84-86,1147-1161.
• [5] Van Wyk J.P.H.: Wastepaper as a bioenergy resource. Biocycle, 2000, 41(2), 80.
• [6] Ryan L., Convery F. and Ferreira S.: Stimulating the use ofbiofuels in the European Union: Implications for climate change policy. Energy Policy, 2006, 34, 3184-3194.
• [7] Kim S. and Dale B.E.: Global potential bioethanol production from wasted crops and crop residues. Biomass and Bioenergy, 2004, 26, 361-375.
• [8] Murphy J.D. and McCarthy K.: Ethanol production from energy crops and wastes for use as a transport fuel in Ireland. Appl. Energy, 2005, 82,148-166.
• [9] Demirbas A.: Bioethanol from cellulosic materials: A renewable motor fuel from biomass. Energy Sources, 2005, 27(4), 327-337.
• [10] Paszner L.: Bioethanol - Fuel ofthefuture. Pulp and Paper Canada, 2006,107(4), 26-29.
• [11] Azizov A. Sh.: The obtaining offuel bioethanol. Appl. Solar Energy, 2006, 42(3), 55-56.
• [12] Berg C.: Worldethanol production 2001. The distillery and Bioethanol Network. Available at http://www.distill.com/world_ethanol_production.htm
• [13] Low-cost technology to produce high-grade ethanolfrom agricultural andforest wastes. Cordis focus RTD Supplement 2006,59, 19.
• [14] Ohara H.: Biorefinery. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2003, 62,474-477.
• [15] Sulzer Chemtech, Pervaporation and vapor permeation technology. Application of pervaporation (brochure). Sulzer Chemtech, Switzerland 2004.
• [16] Kujawski W.: Application of pemaporation and vapor permeation in environmental protection. Polish J. Environ. Stud., 2000,9,13-26.
• [17] Kamiński W. and Marszałek J.: Pemaporation for Drying and Dewatering. Dry. Techn., 2006, 24, 835-847.
• [18] Rautenbach R.: Membranę processes (in Polish). WNT, Warsaw 1996, 151-354.
• [19] Sander U. and Soukup P.B.: Design and operation of pervaporation plant for ethanol dehydration. J. Membr. Sci., 1988,36,463-475.
• [20] Sander U. and Soukup P.B.: Practical experience with pervaporation systems for liquid and vapour separation. J. Membr. Sci., 1991,62,67-89.
• [21] Baker R.W.: Pervaporation, membrane separation systems - recent developments and future directions. William Andrew Publishing, Noyes 1991, 161-186.
• [22] Gooding C.H. and Bahouth F.J.: Membrane-aided distillation of azeotropic solution. Chem. Eng. Com., 1985,35,267-279.
• [23] Ryan L., Convery F. and Ferreira S.: Stimulating the use ofbiofuels in the European Union: Implications for climate change policy. Energy Policy, 2006,34, 3184-3194.
• [24] Bomb Ch., McCormick K., Deurwaarder E. and Kaberger T.: Biofuels for transport in Europe: Lesson from German and UK. Energy Policy, 2007, 35, 2256-2267.
• [25] Demirbas A.: Progress and recent trends in biofuels. Progr. Energy&Combustion Sci., 2007, 33, 1-18.