Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Mobilita dnešní společnosti závisí na fosilních palivech, především na naftě. To se zřetelně projevilo, když Rusko nakrátko utáhlo kohoutek na potrubí dodávajícím naftu směrem na západ. Obor biopaliv pod vlivem tenčících se zásob nafty a růstu cen pohonných hmot nyní nabývá na významu. Biopaliva přinášejí také nezávislost na jiných zemích. Kjótský protokol, rámcová dohoda OSN o ochraně klimatu, podporuje zavádění biopaliv, aby se zmenšil objem vypouštěného CO2. Podle akčního plánu EU má do roku 2010 podíl biopaliv na celkové spotřebě pohonných hmot dosáhnout 5,75 %. Odborníci počítají dokonce s tím, že v Německu by již v roce 2020 mohla biopaliva představovat 25 % z celkového množství dodaných pohonných hmot.
Výroba biopaliv
Nejznámějšími biopalivy jsou bionafta, bioethanol a syntetické pohonné hmoty. Pro všechny je společné, že jsou to obnovitelné suroviny přírodního rostlinného původu. Pochybnosti o tom, zda je pro jejich pěstování dostatek plochy, jsou podle odborné agentury pro obnovitelné suroviny neodůvodněné.
Bionafta je komerčním palivem již mnoho let. V Evropě se získává z řepky, sóji a slunečnic a z methanolu (viz vložený rámeček). Je nabízena přibližně na 1 900 benzinových pumpách v Německu a poptávka po ní rychle roste. Od roku 2004 se do tradiční nafty přimíchává až 5 % bionafty (podle normy pro naftu).
Bioethanol se získává ze škrobnatých nebo cukernatých rostlin, které přidáním kvasinek a enzymů kvasí. Ethanol se využívá hlavně jako náhrada benzinu.
Syntetická nafta se vyznačuje značnou kvalitou. Pro uživatele je téměř nerozlišitelná od běžné nafty, a přece je jejím zdrojem zcela jiný produkt: celulóza získávaná z organického materiálu. Navíc neobsahuje síru, a tudíž nepoškozuje životní prostředí jako dosud používaná nafta. Možnosti této pohonné hmoty musí být ještě odkryty.
Požadavky na kvalitu
Se stále častějším využíváním bionafty rostou požadavky na její kvalitu. Pokud produkt z řepkového oleje nesplňuje normu DIN EN 14214, může jeho použití třeba vést k závažným škodám na vozidlech. Například příliš velký obsah vody může způsobit problémy s korozí a vlivem zbytků koksu v produktu může docházet ke karbonizaci ve vstřikovacím čerpadle.
S potřebou plnit předpisy norem rostou i požadavky na výrobní proces, speciálně na proces čištění. Proto je třeba provoz vybavit měřicí technikou. V současných provozech, vyrábějících ročně 200 000 tun bionafty, již nejde o jednotlivé měřicí přístroje, ale spíše o celkovou koncepci měření, která zaručí bezpečnost lidí a prostředí i kvalitu produktu a zároveň zachová nízké výrobní náklady.
Dodávky společnosti Endress+Hauser
Společnost Endress+Hauser se v 90. letech dvacátého století podílela na vývoji prvních zařízení na výrobu bionafty a v četných provozech po celém světě projektovala a zaváděla měřicí techniku. Odvětví bionafty roste a po celém světě jsou rychle instalována plně automatická zařízení – jen v roce 2006 bylo realizováno více než 50 projektů. Nedávno vznikl ve společnosti Endress+Hauser nový odbor pro obnovitelné zdroje. Prodejní týmy se znalostmi o výrobě biopaliv působí v blízkosti zákazníků a při stavbě provozů jim pomáhají optimálně přizpůsobit přístrojové vybavení. Projektanti a konstruktéři se tak nemusí starat o měřicí techniku a mohou se soustředit na své úkoly.
Vedle jednotlivých produktů dodává Endress+Hauser kompletní řešení zahrnující měřicí přístroje i jiných dodavatelů. Ke každému projektu poskytuje dokumentaci podle potřeb zákazníka. Zákazníci, kteří stavějí provozy na výrobu bionafty, využívají výhody spolupráce s firmou Endress+Hauser nejen při projektování zařízení, ale i během celého jejich životního cyklu. Náklady na instalaci měřicí techniky a její uvedení do provozu je možné snížit na minimum využitím sběrnice Profibus pro komunikaci ve výrobním provozu. Takto mohou být všechny připojené přístroje sledovány a řízeny ze systému pro řízení procesu.
Ke správě instalovaného přístrojového vybavení je určeno softwarové řešení firmy Endress+Hauser W@M-Life Cycle Management. Prostřednictvím přístupu k internetu umožňuje systém W@M z kteréhokoliv místa a v jakoukoliv dobu získávat informace důležité pro provoz zařízení, jako např. dokumentaci o přístroji, kalibrační certifikát, seznam náhradních dílů nebo číslo tzv. tagu.
Od konce roku 2006 již není biopalivo podle zákona osvobozeno od daně z pohonných hmot. Proto je zavedena kontrola a měření při plnění a nakládání bionafty (obr. 1). Společnost Endress+Hauser dodává nejen jednoduché přístroje pro měření hmotnostního průtoku, ale i systém přepočítávání hmotnosti na objemové množství v závislosti na teplotě. Při plnění cisternových motorových vozidel je třeba znát hmotnost v tunách, aby nebyla porušována pravidla silničního provozu. Státní úřady přitom považují za základ pro vyměření daně objem při teplotě 15 °C. V budoucnosti bude bionafta hýbat světem a firma Endress+Hauser bude svými řešeními její výrobu i nadále podporovat.
Lukas Hablützel,
vedoucí oddělení obnovitelných zdrojů,
Endress+Hauser
Z německého originálu Biodiesel macht mobil, Kurier 1/2007, str. 10–11, přeložila a upravila Eva Vaculíková; otištěno se svolením Endress+Hauser, s. r. o.
Obr. 1. Stanice na nakládání bionafty s Coriolisovými hmotnostními průtokoměry
Obr. 2. Měřicí přístroje Endress+Hausser v chladicím systému výroby bionafty
Co je bionafta?
Z chemického hlediska je bionafta methylester mastné kyseliny a označuje se také jako FAME (Fatty Acid Methylester). Jde o kombinaci rostlinné mastné kyseliny a methanolu. Čistý rostlinný olej tedy není možné zaměnit za bionaftu, je ale v podstatě jejím základem.
Při výrobě bionafty probíhá s použitím katalyzátoru reakce mezi olejem a methanolem. Přitom se od glycerinu odštěpí řetězce mastné kyseliny a spojí se s methanolem na methylester mastné kyseliny – bionaftu. Při následném čištění se z bionafty odstraní zbývající glycerin, který najde uplatnění v jiných oborech.
Suroviny pro výrobu bionafty jsou v různých regionech rozdílné. Například v USAse používají sójové boby a v Malajsii palmový olej. V Evropě jsou nejčastěji používanými výchozími surovinami řepka, sója a slunečnice. Methanol dnes pochází ještě z fosilních zdrojů, ale v budoucnosti by mohl být nahrazen biomethanolem vznikajícím při výrobě bioplynu.