Odnawialny metanol jako paliwo oraz substrat w przemyśle chemicznym

• Autorzy: Dobras S. , Więcław-Solny L. , Chwoła T. , Krótki A. , Wilk A. , Tatarczuk A.

Warianty tytułu

EN

Renewable methanol as a fuel and feedstock in the chemical industry

• Konferencja: urowce energetyczne i energia : XXXI konferencja z cyklu: Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej : Zakopane, 15–18 października 2017, Cz. 3
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeanalizowano udział odnawialnych źródeł energii w światowej produkcji energii elektrycznej. Zwrócono uwagę na skalę rozwoju i wzrost znaczenia OZE w światowej gospodarce, jak również na problemy i wyzwania wiążące się ze zmienną wydajnością dobową jak i godzinową tych źródeł. Zaprezentowano sposób chemicznej konwersji nadwyżek energii do odnawialnego paliwa w postaci metanolu. Odniesiono się do wymogów Unii Europejskiej na rok 2020 oraz 2030 w sprawie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, co wiąże się z dalszą koniecznością rozwoju odnawialnych źródeł energii, w szczególności z poprawą ich wydajności. Opisano magazynowanie energii jako jeden ze sposobów, który może doprowadzić do poprawienia konkurencyjności energii uzyskiwanej z odnawialnych źródeł do tej uzyskiwanej w sposób konwencjonalny. Przedstawiono sposób, pozwalający na konwersje ditlenku węgla z wodorem otrzymywanym z wykorzystaniem nadprodukcji energii odnawialnej. Dokonano przeglądu zastosowania metanolu w przemyśle chemicznym oraz przedstawiono udziały w różnych gałęziach światowego rynku, jak również zwrócono uwagę na dynamiczny wzrost jego zużycia. W artykule opisano wykorzystanie odnawialnego metanolu jako surowca do produkcji paliw w postaci czystej oraz po konwersji do eteru dimetylowego (DME), jak również estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAMEs). Zwrócono uwagę na wyzwania i konieczność modyfikacji silników spalinowych związanych ze stosowaniem czystego metanolu jak i jego mieszanin z benzyną.

EN

In this article, the contribution of renewable energy sources (RES) to the worldwide electricity production was analyzed. The scale of development and the importance of RES in the global economy as well as the issues and challenges related to variability of these sources were studied. In addition, the chemical conversion of excess energy to renewable methanol has been presented. The European Union regulations and targets for the years 2020 and 2030 concerning greenhouse gases reduction were taken into consideration. These EU restrictions exact the further development of renewable energy sources, in particular, the improvement of their efficiency which is closely related to economics. Moreover, as a part of this work, energy storage were described as one of the ways to increase the competitiveness of renewable energy sources with respect to conventional energy. A method for the conversion of carbon dioxide separated from high-carbon industries with hydrogen obtained by the over-production of green energy were described. The use of methanol in the chemical industry and global market have been reviewed and thus an increasing demand was observed. Additionally, the application of renewable methanol as fuels, in pure form and after a conversion of methanol to dimethyl ether and fatty acid methyl esters has been discussed. Hence, the necessity of modifying car engines in order to use pure methanol and its combination with petrol also was analyzed.

Słowa kluczowe

PL

OZE; metanol; PtL; magazynowanie energii; CO2

EN

RES; methanol; PtL; energy storage; CO2

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 98
• Strony: 27--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dobras S.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Więcław-Solny L.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Chwoła T.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Krótki A.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Wilk A.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Tatarczuk A.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

Bibliografia

• 1. About MefCO2 – MefCO2 . 2017. [Online] Dostępne w: http://www.mefco2.eu/mefco2.php [Dostęp: 21.06.2017].
• 2. Alvardo, Marc. 2016. The Changing Face of the Global Methanol Industry. IHS Chemical Bulletin no. 3.
• 3. Ampelli i in. 2015 – Ampelli, C., Perathoner, S. i Centi, G. 2015. CO2 Utilization: An Enabling Element to Move to a Resource- and Energy-Efficient Chemical and Fuel Production. Phil. Trans. R. Soc. A 373 (2037): 20140177. doi: 10.1098/rsta.2014.0177.
• 4. Basu, Arun. 2001. “DME as a Power Generation Fuel: Performance in Gas Turbines” presented at the PETRO - TECH–2001 Conference, New Delhi.
• 5. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego I Rady 2009/28/WE W sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych. 2009. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej.
• 6. Gańko, M. 2015. Technologie Magazynowania Energii Elektrycznej [In:] Hydro in Europe: Powering Renewables. 2011.
• 7. HySTAT TM 30 | Hydrogenics. 2017. [Online] Dostępne w: http://www.hydrogenics.com/hydrogen-products- solutions/industrial-hydrogen-generators-by-electrolysis/outdoor -installation/hystat-trade-30/ [Dostęp: 5.06.2017].
• 8. Informacja Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki Nr 39/2017 w sprawie średniej ceny sprzedaży energii elektrycznej na rynku konkurencyjnym w I kwartale 2017 roku. 2017. Urząd Regulacji Energetyki.
• 9. Krupa i in. 2015 – Krupa, M.M. Moskalewicz, A.P., Sikora, i Szurlej, A. 2015. Perspektywiczne zapotrzebowanie na metanol jako paliwo okrętowe. Przemysł Chemiczny t. 94, nr 12, s. 2059–66.
• 10. Law i in. 2013 – Law, K., Rosenfeld, J. i Jackson, M. 2013. Methanol as a Renewable Energy Resource.
• 11. Projects 2016. CRI – Carbon Recycling International . [Online] Dostępne w: http://carbonrecycling.is/projects-1/ [Dostęp: 22.06.2017].
• 12. Przemysł i Handel Naftowy 2015 – Raport roczny. 2016. Polska Organizacja Przemysłu i Handlu Naftowego.
• 13. Raport roczny 2016 – Przemysł i Handel Naftowy. 2017. Polska Organizacja Przemysłu i Handlu Naftowego.
• 14. Renewables 2017 Global Status Report (Paris: REN21 Secretariat). 2017
• 15. Rozporządzenie Ministra Energii 2017. Dziennik Ustaw Rzeczypospolitej Polskiej.
• 16. Savenije, D. i Howland, E. 2014. 10 Predictions for the Electric Sector in 2014. Utility Dive . [Online] Dostępne w: http://www.utilitydive.com/news/10-predictions-for-the-electric-sector-in–2014/210239/ [Dostęp: 1.06.2017].
• 17. Tatarczuk i in. 2016 – Tatarczuk, A., Stec M., Ściążko M., Więcław-Solny, L. i Krótki, A. 2016. Concept of a demo carbon-capture plant for coal-fired power unit. Przemysł Chemiczny 95(11), s. 2322–25. doi: 10.15199/62.2016.11.36.
• 18. Thoennes, P. 2011. Recent Trends and Medium-Term Prospects in the Global Vegetable Oil Market. presented at the 10th International Conference ‘‘Fat-and-Oil Industry”, Kiev.
• 19. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry . 2017. [Online] Dostępne w: http://onlinelibrary.wiley.com/ book/10.1002/14356007 [Dostęp: 27.04.2017].
• 20. Więcław-Solny i in. 2016 – Więcław-Solny, L., Wilk A., Chwoła, T., Krótki, A., Tatarczuk, A. i Zdeb, J. 2016. Catalytic Carbon Dioxide Hydrogenation as a Prospective Method for Energy Storage and Utilization of Captured CO2 . Journal of Power Technologies 96(4), s. 213–218.
• 21. Wiley: Beyond Oil and Gas: The Methanol Economy, 2nd, Updated and Enlarged Edition – George A. Olah, Alain Goeppert, G. K. Surya Prakash. 2017. [Online] Dostępne w: http://www.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/ productCd-3527644636.html [Dostęp: 6.06.2017].
• 22. Wilk i in. 2016 – Wilk, A., Więcław-Solny, L., Spietz, T. i Tatarczuk, A. 2016. CO2 -to-Methanol Conversion – an Alternative Energy Storage Solution.” Chemik 70(10), s. 626–33.
• 23. Wilk i in. 2017 – Wilk, A., Więcław-Solny, L., Tatarczuk, A., Spietz, T., Chwoła T., Krótki, A. i Stec, M. 2017. Energy storage in methane as a form of CO2 utilization in the energy sector. Przemysł Chemiczny 96(5), s. 1146–51, doi: 10.15199/62.2017.5.34.
• 24. Zielona Energia Ma Coraz Lepsze Statystyki. 2017. Green Projects . [Online] Dostępne w: http://www.green-projects.pl/2017/03/zielona-energia-statystyki/ [Dostęp: 9.03.2017]

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).