Jacobs Pres

download Jacobs Pres

of 51

description

biodiesel

Transcript of Jacobs Pres

  • 1poging aanreiken elementaire technische bagage

    leek kan met kennis van zaken deelnemen maatschappelijk debat

    BIODIESEL

    Pierre JacobsFaculteit Bio-IngenieurswetenschappenDepartement M2SCentrum Oppervlaktechemie en KATALYSE

    hype of duurzame oplossing?

  • 2Energiebevoorrading voorraad: garantie van voldoende energie

    betaalbaarheid

    veiligheid

    komplexe problematiek

    zakelijke (technische) technische benadering

    (B. Somers, 7de dag 19/11/06)

    reacties over verslag energiecommissie

    De Standaard 18 November 2006

    emotionele benadering van problematiek

    Energiecommissie verdeeldover kernenergie

  • 3De Standaard 4 november 2006 (Focus)

    De Standaard 18 november 2006)

    CO2 uitstoot volgens het transportmiddel (g/(ton.km)

    boot: 10 - 30

    trein: 30

    wagen: 168 186

    vrachtwagen: 210 1430

    vliegtuig: 570 1580

    zuinig rijden en verkeersbeheerkunnen meer opbrengen dan

    technologie

    150 Nieuw-Zeelandse kiwis zijn even schadelijk (wat betreft CO2 uitstoot)

    als 15000 km rijden met nieuwe wagen

    Belasting op uitstoot doet vragne naar schone auto

  • 4De Standaard, dinsdag 7 november 2006, Bespaar zelf een ton broeikasgas

    Grootste probleem blijft transport

    (en gebouwen)

    Evolutie CO2 uitstoot per sector

    80

    90

    100

    110

    120

    130

    2003 2004 2005

    jaar

    %

    t

    .

    o

    .

    v

    .

    1

    9

    9

    0

    energie

    industrie

    gebouwen

    transport

    landbouw

    totaal

    elke Vlaming draagt zijn steentje bij

    TON-contract: jaarlijks n ton CO2 besparen = van de gevraagde inspanningen gevraagd door Kyoto-perioderichtlijn goede leerlingen: industrie en landbouw

  • 5Uitputting aardolievoorraden

    Hernieuwbare grondstoffen

    Global Warming

    Broeik

    aseffe

    ct

    Kyot

    o rich

    tlijn

    en

    Hoge brandstofprijzen

    5 vr of na 12 (?) slagzinnen

  • 6Review

    The Pliocene Paradox (Me chanisms for a Permanent El Nio)

    http://www.epa.gov/climatechange/science/pastcc.html#causesScience 9 June 2006:Vol. 312. no. 5779, pp. 1485 -1489 The Pliocene Paradox (Mechanisms for a Permanent El Nio)

    veranderingenin CO2 concentratie in lucht

    en temperatuur gedurende de voorbije

    400 000 jaar

    feedbacksveranderingen in concentratie broeikasgassen

    veranderingen in oceaanstromingen

    driversveranderingen in aardbaan

    veranderingen in zonintensiteit vulkaanerupties

  • 7Uitputting aardolievoorraden

    Hernieuwbare grondstoffen

    Global Warming

    Broeik

    aseffe

    ct

    Kyoto richtlijnen

    Hoge brandstofprijzen

    5 vr of na 12 (?)

  • 8http://nl.wikipedia.org/wiki/Broeikaseffect

    door zon ingestraalde energie (zichtbaar en UV) door aardegeabsorbeerd en teruggestraald als infrarode straling (warmte) bij aanwezigheid van broeikasgassen wordt terugstralingvoor deel verhinderd balans tussen door zon ingestraalde en door aardeuitgestraalde energie verlegd gemiddelde temperatuur van aarde hoger

    235 W/m2

    168

    67energie

    in atmosfeer

    38%

    62%

    492

    452

    40

    broeikaseffect

    22200SF6

    5700-11900CF4

    150-12000CFK

    269N2O

    23CH4

    1CO2

    CO2 equiv.

    bodem

    ruimte

  • 9Uitstoot broeikasgassen daalde licht in industrile landen

    http://www.hln.be/hlns/cache/det/art_288485.html?wt.bron=hlnBottomArtikels

    In het algemeen is de uitstoot van broeikasgassen, en meer bepaald van koolstofdioxide (CO2), met 3,3 procent gedaald in de industrile landen tussen1990 en 2004, aldus het United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC).

    Deze daling werd hoofdzakelijk veroorzaakt door een reductie van 36,8 procent van broeikasgassenin verschillende landen in Centraal-Europa, die in een economische overgangsperiode zaten. In andere landen is de uitstoot daarentegen met 11 procent gestegen.

    In de Europese Unie is de uitstoot met 0,6 procent gedaald. De afname was zwak in landen als Frankrijk (-0,8 procent) en Denemarken (- 1,1 procent). In Groot-Brittanni (-14,3 procent) en Duitsland (-17,2 procent) was de terugname duidelijker.

    In de Zuid-Europese landen Portugal (+41 procent) en Spanje (+49 procent) steeg de uitlaat van broeikasgassen het meest. (afp)

    De uitstoot van broeikasgassen is in Vlaanderen in 2005 sterk gedaald. De uitstoot lag in 2005 wel nog1,9 procent hoger dan in 1990, maar toch is Vlaanderen op de goede weg om de Kyoto-doelstelling - een daling van de broeikasgassen met 5,2 procent tegen 2012 - te halen. Dat zegt Vlaamsminister van Leefmilieu Kris Peeters.

  • 10

    Uitputting aardolievoorraden

    Hernieuwbare grondstoffen

    Global Warming

    Broeik

    aseffe

    ct

    Kyot

    o rich

    tlijn

    en

    Hoge brandstofprijzen

    5 vr of na 12 (?)

  • 11

    crude oil productie en prijsevolutie

    koolstof vormt de ruggengraad van de westerse maatschappij

    wat wanneer prizen hoog en beschikbaarheid laag zijn?

    jaar

    prijs

    2050

    Uitputting aardolievoorraden

    aardolieproductie

  • 12

    http://www.eia.doe.gov/pub/oil_gas/petroleum/feature_articles/2004/worldoilsupply/oilsupply04.html

    very nearly all of Earth's prolific petroleum basins are believed identified and most are partially to near-fully explored

    Earth's crude oil is a large but finite volume. Production may well peak within this century.

    Jaarlijkse productiescenarios van aardolie bij verschillende groeisnelheden en beschikbare hoeveelheden

    20

    40

    60

    0

    miljard vaten per jaar

    2000 2050 2100

  • 13

    http://www.infoplease.com/ipa/A0872966.htmlhttp://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/nat_gas.html

    Aardgas reserves 2006

    verbruik in 2003: 2.7 miljard m3

    reserve = 64 jaar

    1.8NEDERLAND17

    173.0TOTAAL

    2.4NOORWEGEN12

    2.8INDONESIE11

    3.2IRAK10

    4.3VENEZUELA9

    4.6ALGERIJE8

    5.2NIGERIA7

    5.5USA6

    6.1ARAB. EMIRATEN5

    6.8SAUDI ARABIE4

    25.8QATAR3

    27.5IRAN2

    47.6RUSLAND1

    bewezen reserves(miljard m3)

    landrang

  • 14

    Uitputting aardolievoorraden

    Hernieuwbare grondstoffen

    Global Warming

    Broeik

    aseffe

    ct

    Kyot

    o rich

    tlijn

    en

    Hoge brandstofprijzen

    vijf vr 12 (?)

  • 15

    Kyoto-richtlijn

    in december 1997 Europese Unie akkoord verleend om tussen 2008 en 2012 uitstoot van opwarm- of broeikasgassen te herleiden tot een niveau 8 % beneden dat van 1990

    de beoogde gassen .. koolstofdioxide, methaan, (di)stikstofoxides, en drie ozonafbrekende fluorokoolstoffen

    protocol belangrijke stap voorwaarts in strijd tegen opwarming . bindendeen gekwantificeerde doelstellingen voor beperking en vermindering van uitstoot van broeikasgassen

    maatregelen intensifiring of invoering van beleid op nationaal niveau ter vermindering

    van uitstoot verhoging van het energierendement bevordering van vormen van duurzame landbouw ontwikkeling van hernieuwbare energiebronnen

    samenwerking verdragspartijen informatie uitwisseling beleidscordinatie samenwerkingsmechanismen zoals verhandelbare emissiequota

    http://ec.europa.eu/environment/climat/emission/pdf/dir_2004_101_nl.pdf

  • 16

    Uitputting aardolievoorraden

    Hernieuwbare grondstoffen

    Global Warming

    Broeik

    aseffe

    ct

    Kyot

    o rich

    tlijn

    en

    Hoge brandstofprijzen

    5 vr of na 12 (?)

  • 17

    http://www.petrolfed.be/dutch/cijfers/evolutie_maximumprijzen.htm

    Evolutie gemiddelde maximumprijzen petroleumproducten

    0

    0,5

    1

    1,5

    1985 1990 1995 2000 2005 2010

    tijd

    E

    u

    r

    o

    /

    l

    Euro 95

    Diesel

    gasolie

    meer dan verdubbeld in de beschouwde periode

  • 18

    Uitputting aardolievoorraden

    Hernieuwbare grondstoffen

    Global Warming

    Broeik

    aseffe

    ct

    Kyot

    o rich

    tlijn

    en

    Hoge brandstofprijzen

    5 vr of na 12 (?)

  • 19

    de KOOLSTOF (C) maatschappij

    energie

    warmte

    beweging

    chemische reacties

    CxHyOz

    x CO2 + y H2Okooldioxide + water

    + S, N onzuiverheden

    SOX + NOX

    zwaveloxides en stikstofoxides

    zure regen

    Lucht(zuurstof (O2) en stikstof (N2))

    Biomassa (hernieuwbare C) bioteelten

    organisch afval

    Fossiele grondstoffen petroleum (crude oil) aardgas (natural gas) leisteenolie (shale oil)

    Het energieplaatje

  • 20

    Hernieuwbare C via fotosynthese

    CO2biomassa

    (hernieuwbare C)

    plantchlorophyllucht

    energie + uitlaatgassen

    groene kooldioxideen water

    6 CO2 + 6 H2O

    kooldioxide + water

    C6H12O6 + 6 O2suiker + zuurstof

    zonlicht

    http://www.vcbio.science.ru.nl/virtuallessons/leaf/photosynthesis/

    waaier producten (bioteelten)

    olin (triglycerides) + reserves (zetmeel) +

    cellulose

    planten: efficinte

    zonnecellen

  • 21

    Biomassa, de groene grondstof, in Vlaanderen?

    ingedeeld in twee soorten:

    gewassen specifiek geteeld voor productie van energie

    hout

    suiker-, zetmeel- en oliehoudende gewassen(suikerbieten, granen en koolzaad)

    olifantengras of Miscanthus

    korte-omloophout (wilg, populier).

    allerhande organische reststoffen of bijproducten van productieprocessen:

    houtafval,

    resten van akkerbouw- en tuinbouwgewassen

    GFT en groenafval, mest, waterzuiveringsslib, huishoudelijke afval

    http://www.vilt.be/gevilt/detail.phtml?id=365

    korte-omloophout (aanplantingen(10.000 tot 20.000 stekken per ha) van wilg of populier , na drie tot vijf jaargeoogst)

    weinig gekend over rendabiliteit van teelt op bedrijfsniveau

    rendabiliteit, vraag, inschakeling in teeltplan en rechtszekerheid onder studie

    in Vlaanderen quasi geen energieteeltenintegenstelling tot omringende landen,

    extensieve teelt: 8-12 droge stof/ha; intensief: 20-25 ton/haonder Bosdecreet ? ( gevolgen voorbemesting en gewasbeschermingsmiddelen)

    de betere landbouwgronden moetenbenut voor hoge opbrengsten halen(klassieke teelten?)

  • 22

    Werking: 4-stroke diesel engine

    1. inname lucht

    2. compressie lucht

    3. fuel injectie en zelfontverbranding(geen vonk nodig)

    4. verwijderen exhaust gas

    http://www.howstuffworks.com/diesel.htm

    http://www.chevron.com/products/prodserv/fuels/bulletin/diesel/L2_6_fs.htm

    COMMON RAIL INJECTIESYSTEEM

    hoge druk inspuitsysteem (1500 Bar) neemt plaats in van brandstofpomp

    hoge inspuitdruk: verneveling van ingespoten brandstof optimaal

    vermogen neemt toe, brandstofverbruik en uitstoot nemen af

    http://www.buchli.nl/content.php?p=5&id=37 http://www.autokompas.nl/archief/1998/04/Common_Rail_Systeem_PSA.html

  • 23

    Petrodiesel http://www.chevron.com/products/prodserv/fuels/bulletin/diesel/L2_1_fs.htm

    hexadecane (of cetane) paraffine C16H2n+2 distillatieprofiel van een typische diesel fuel

    distillatie van ruwe petroleum: middle distillate

    mengsel van moleculen met verschillende vries- en kooktemperaturen

    CCH2een paraffine keten

    koolstofgetal n (CnH2n+2)

    %8

    4

    16 22

    %10 20 40 60 80

    400

    200

    C

  • 24

    Petrodiesel http://www.chevron.com/products/prodserv/fuels/bulletin/diesel/L2_2_fs.htm

    Cetaangetal Cetane Number: maat voor snelheid van zelfontbranding van petrodiesel onderwerkvoorwaarden van dieselmotor na injectie in cilinder

    een diesel met hoogcetaangetal heeft korteignition delay period bij koude start: langeignition delay en cold smoke

    een diesel met laagcetaangetal biedtweerstand aanzelfontbranding

    stoot veelonverbrandekoolwaterstoffen uit(langere ignition delay period)

    72C20H34Alkylaromaattetradecylbenzeen

    21C12H10aromaatbiphenyl

    0C11H10aromaatmethylnaftaleen

    15C16H34isoparaffineheptamethylnonaan

    110C20H42n-paraffineeicosaan

    100C16H34n-paraffinehexadekaan

    95C15H22n-paraffinepentadekaan

    76C10H22n-paraffinedekaan

    Cetaan getalformulekoolwaterstofklaskomponent

    lineaire paraffinen zijn ideale diesel komponenten

    vertakte paraffinen hebben laag cetaan getal, en zijn ideale benzine komponenten (zoals aromaten)

  • 25

    Diesel fuel properties:

    cetane number low temperature

    operability stability lubricity density viscosity sulfur (S) volatility flash point

    http://www.chevron.com/products/prodserv/fuels/bulletin/diesel/L2_5_1_fs.htm

    koude start (onmiddelijk effect)

    kristallisatie van wassen in filters en leidingen bij koude temperatuur (cloudpoint and pour point) (onmiddellijk effect)

    vormen van neerslag in fuel (lange-termijn effect)

    lange-termijn effect op dieselpomp en injectoren

    onmiddellijk effect op energieinhoud(heating value)

    onmiddellijk effect op atomiseerbaarheid

    SOX en roetvorming

    motor performantie

    motor performantieen veiligheid bij verhandelen

  • 26

    PetroDiesel Additieven http://www.chevron.com/products/prodserv/fuels/bulletin/diesel/L2_7_fs.htm

    cetaan improver + (0.05 0.4%) + 3-8 cetaan

    2-ethylhexylnitraat of ditertbutylperoxide (onstabiel / explosief)

    opdrijven motorperformantie

    smerende additieven

    schuimonderdrukkers

    verbeteraars lage temperatuurgedrag

    antioxydantia

    stabilisatoren

    metaal deactivatoren

    biociden

    reinigen van injectoren

    corrosie-inhibitoren

    disperserende agentia

    detergent (50-300 ppm)

    vetzuren (10-50 ppm) of vetzuuresters (50-250 ppm)

    organosiliconen (< 5 ppm)

    antivries (alcoholen; polyolen)

    idem als in voedingsindustrie (10 80 ppm)

    sterk basische amines reageren met zure componenten (50 - 150 ppm)

    tegen bacterin, gisten (toxisch : 200-600 ppm)

    biodieselheeft werking van

    een aantal additieven(in groen)

    onderzoeknaar duurzame syntheseroutes

    voor niet-groene additievenvereist

    tegen verstopping injectoren en filters

    (15 100 ppm)

  • 1AOCS Press 2006

    Champaign, Il

    History

    Basics

    Production

    Analysis

    Properties

    Emissions

    Current Status of Industry

    Alternative Fuels

    Glycerol

  • 2- "Het is nog even wachten op biodiesel"

    Vanaf november biodiesel aan de pomp

    "Wel verhoogde accijns, geen biodiesel"

    ... om de hogere productiekosten van biodiesel te compenseren. Biodiesel is duurder dan gewone diesel

    Bioro wil biodieselfabriek in Gentse haven

    http://www.vrtnieuws.net/nutchvrt/search.do

    Search naar biodiesel

    De Standaard 8/11/06

    De regering profiteert van het feit dat er nog geen biodiesel kan getankt worden. Dat zegt de Vlaamse transportorganisatie SAV. 03/11/2006

    De maximumprijzen voor diesel aan de pomp zijn gisteren verhoogd. Een liter zwavelarme diesel mag sinds gisteren hoogstens 1,056 euro kosten (+1,20 cent), een liter gewone diesel 1,051 euro (+1,30 cent).

    Vandaag biodiesel aan de benzinepomp. pas over enkele weken verkrijgbaar 01/11/2006

    Biobrandstoffen duwen dieselprijs omhoog 20/10/2006 - (pse)

    http://www.standaard.be/Archief/Zoek/Index.aspx?trefwoord=biodiesel

    Resultaten 1 - 15 van 118 voor biodiesel

    Belgi heeft meer dan 260.000 hectare landbouwgrond nodig om ervoor te zorgen dat tegen 2010 5,75% biobrandstoffen kan worden gemengd Belgi zeker aangewezen zijn op buitenlands koolzaad. 10/11/2006

    Worden algen groen succesverhaal? Het Gentse technologieontwikkelingbedrijf SBAE wil biodiesel en voedingssupplementen aanmaken door middel van algen. 08/11/2006

    richtlijn 2003/30/EG, die de lidstaten verplichtte om een klein stukje biobrandstoffen toe te voegen vanaf 2005. lidstaten (Duitsland, Frankrijk, Zweden) stabiele afzetmarkt voor hun biobrandstoffen. In Belgi moest alles nog beginnen. 08/11/2006 - Jacinta De Roeck

    Koolzaad verbouwen voor biodiesel zag de landbouwer niet zitten, wintertarwe als 'energieteelt' wel. 06/11/2006 - (mty)

    De wegvervoerders moeten door de trage komst van biodiesel meer accijns betalen. 04/11/2006

  • 3Wat is biodiesel?http://www.biodiesel.org/resources/biodiesel_basics/default.shtm

    een zuiver brandende alternatieve brandstof

    geproduceerd uit hernieuwbare grondstoffen

    te gebruiken in diesel motoren zonder modificatie

    biodegradeerbaar, niet-toxisch, bijna vrij van S en aromaten

    Biodiesel kan gemengd met Petroleum diesel (Petrodiesel) in alle verhoudingen :

    B100: zuivere biodiesel

    B20: mengsel van 20 biodiesel en 80% petrodiesel

    B05 sinds 23/11/06 aan (sommige) Belgische pompen

  • 4Biodiesel Samenstelling

    Fatty acid methyl esters (FAME) (vetzuur(m)ethylesters (uit triglyceride)

    Pure vegetable oil (PPO) (triglyceride)

    O

    OCH3

    C16: petrodiesel

  • 5de eerste biodiesel

    Belgisch Octrooi 4228777 (aug. 31 1937)

    Chavanne, G., U. Brussel

    Procd de transformation dhuilesvgtales en vue de leur utilisation commecarburants

    Chavanne G., Bull. Soc. Chim. Belg. 10, 52-58 (1943)

    Sur un mode dutilisation possible de lhuile de palme la fabrication dun carburant lourd dans les moteurs combustion interne

    Van den Abeele, M., Bull. Agric. Congo Belge 33, 3-90 (1942)

    Matire premire pour la prparation dun carburantlourd utilisable dans les moteurs combustion interne

    Bereiding van ethylesters uit plantaardige olie beschreven uit palmolie en bioethanol(CN = 83)

    Andere olin en methanol zijn eveneens geclaimd

    Eerste testen met lijnbus beschreven:

    Brussel-Leuven, Zomer 1938

    mengsels met gewone fuelbeschreven

    succesvolle test gemeld

    Eerste vermelding term BIODIESEL:

    Wang, R., Development of biodiesel fuel, Taijangneng Xuebao, 9, 434-436, 1988

    (Chem. Abstr. 111: 26233 (1989))

  • 6PPO : triglyceride

    (bio-) methanol

    glycerol

    FAME

    Basische Kata1%

    Biodiesel via

    transesterificatie

    reactie

  • 7plantaardige olie (triglyceriden)

    Productie biodiesel

    methylester van vetzuur

    (B100)

    geoogst product van energieteelt

    (koolzaadbloemen; sojabonen; zonnebloempitten; .)

    persen

    transesterificatie

    basisch gekatalyseerde reactie van triglyceriden en (m)ethanol

    1 - 5%NaOH in methanol

    90 125 C

    62kopra

    32zonnebloem

    14Soja

    37Koolzaad

    Olie extractie (kg) per 100 kg grondstof

    http://journeytoforever.org/biodiesel_yield.html#oils_esters

    375soja

    1000koolzaad

    5000palmolie

    145mais

    kg olie/ha

  • 8Emissiereducties (%) van Biodiesel(mengsel) vergeleken met petrodiesel (USA EPA: Env. Protection Agency)

    20100Sulfaten, SOX

    1380Polycyclische aromaten

    1050Ozone smog

    2 (-2)-10NOX

    1247Roetpartikels

    1248CO

    2067onverbrande kwst

    B20B100 het gehalte onverbrande koolwaterstoffen,

    CO, roet en poly-aromaat-emissiedaalt significant

    de ozone-smog vorming is sterk gereduceerd

    sulfaat- en SOX-vorming(hoofdkomponenten van zure regen) is sterk gereduceerd

    NOX emissie stijgt lichtjes (NOX eliminatie technologien kunnen gebruikt, die niet werken met S-bevattende petrodiesel

    Veranderende Emissies van BIODIESEL t.o.v. PETRODIESEL

  • 9http://www.biofuelsystems.com/information.htmBiodiesel: voor- en nadelen

    Voordelen:

    grondstof hernieuwbaar

    C(O2)-neutraal

    niet-toxisch

    te gebruiken in niet-gemodificeerde motor

    sterk gereduceerde emissies

    biodegradeerbaar

    hoger flashpunt (veiliger stockage en transport)

    te mengen met petrodiesel in elke verhouding

    eenvoudig te maken

    barbecue uitlaatreuk

    stijgende voordeelsgraad met stijging van % bijmenging

    Nadelen:

    verhoogde NOX

    beschikbaarheid van fuel en gronstof

    maatschappelijk (ethisch) probleem:

    fuel, feed, forest

    slechte kwaliteit kan motorschade veroorzaken

    Vlaanderen : beschikbaarheid gronden

    in 2010: 5.75% biodiesel in petrodiesel

    hiervoor 1.2 miljoen ton koolzaadolie nodig

    hiervoor areaal van 265000 340000 ha nodig

    in 2004: 6000 ha koolzaad

    haalbaar areaal: 50000 ha ( 17%) (+ 1000-2000 arbeidseenheden)

  • 10

    http://www.gave.novem.nl/figuur025/faq_dutch.html#punt6http://www.ppo.be/index.asp?p=100&l=1

    9.2PPO

    9.0biodiesel

    8.6petrodiesel

    10.0benzine

    Energie-inhoud fuels (kWh/l)

    waterstof bij -253C : 2.3 kWh/l

    1 kWh

    hoeveelheid stroom die in nuur geproduceerd kan wordendoor centrale met capaciteitvan n kilowatt.

    elektriciteitsverbruik in eenbepaalde periode (3000-3500 / gezin)

    Performantie

    1.73360680.851B20

    8.65330050.880Biodiesel

    -361300.850Petrodiesel

    Verschil E met petrodiesel(%)

    Energie-inhoud (kJ/m3)

    Densiteit (g/cm3)

    http://www.biodiesel.org/resources/fuelfactsheets/default.shtm

  • 11

    http://www.biofuelsystems.com/information.htmSpecificaties FAME Biodiesel (vetzuuresters)

    12wt %Linoleen (max.)1010mg/kgfosfor (max.)

    115120joodgetal (max.)0.240.25wt %glycerol (max.)

    0.2wt %diglyceride (max.)0.8wt %monoglyceride (max.)0.2wt %triglyceride (max.)0.2wt %methanol (max.)

    96.5wt %ester (min.)2424mg/kgcontam. (max.)514751Cetaan (min.)200500500mg/kgwater (max.)0.30.3wt %C resid. (max.)3501510mg/kgS (max.)55130120Cflashpunt

    2.0-4.51.9-6.03.5-5.0viscositeit 40C0.82-0.8450.86-090g/cm3densiteit 15C

    EN 590:1999ASTM D6751EN 14214:2003eenhedenSpecificatiePetroDieselUSAEU

  • 12

    Reactie van (vetzuur)ester met alcohol = alcoholyse of tranesterificatie

    H2C

    HC

    H2C

    O

    O

    O

    C

    C

    C

    O

    O

    R1

    R2

    R3O

    + 3 ROHR1COOR

    R2COOR

    R3COOR

    +

    OH

    OH

    OH

    OH

    OH

    OH

    H2C

    HC

    H2C

    O

    O

    O

    C

    C

    C

    O

    O

    R1

    R2

    R3O

    + 2H2C

    HC

    H2C

    O

    OH

    OH

    C

    O

    R1

    +H2C

    HC

    H2C

    O

    OH

    OH

    C

    O

    R2

    +H2C

    HC

    H2C

    O

    OH

    OH

    C

    O

    R3

    monoglycerides

    alle reacties zijn evenwichtsreacties

    Mono- & diglycerides

  • 13

    4,5 tot 6 kg zaaigoed per hektare

    http://www.biodiesel.org/resources/fuelfactsheets/default.shtm

    Opbrengstplaatje voor koolzaadolie

    door bijenactiviteit (bijenfokkers zettenhun korven naast akker) kankoolzaadoogst tot 20% verhoogd

    3.800-5.000 kg zaad

    = ca. 3900-4800 liter koud gepersteolie

    2.600-3.400 kg koolzaadschroot

    2.500-4.000 kg koolzaadstrogoed voor 42.000 kmbij verbruik van 8l/100km

    +

  • 14

    Energie-input:Landbouwteelt -12.000 MJ/haTransport/Opslag -1.000 MJ/haProcessing -17.000 MJ/haTOTAAL -30.000 MJ/ha

    Energie-input:Landbouwteelt -12.000 MJ/haTransport/Opslag -1.000 MJ/haProcessing -17.000 MJ/haTOTAAL -30.000 MJ/ha

    Energie-output/energie-input: 3,7Energie-output/energie-input: 3,7

    Energie-output: Biodiesel +54.000 MJ/ha Coproducten +61.000 MJ/ha

    TOTAAL +115.000 MJ/ha

    Energie-output: Biodiesel +54.000 MJ/ha Coproducten +61.000 MJ/ha

    TOTAAL +115.000 MJ/ha

    L. Speleers, BIORO NV

    74% netto opbrengst

  • 15

    http://journeytoforever.org/biodiesel_winter.htmlWinter FAME biodiesel

    gelling temperatuur (4-5C)

    winterisatie (-4 tot -5C gelling temperatuur ) toevoeging van petrodiesel aditieven

    verwarmen fuel tank, leidingen, filters, dieselpomp

    6560-70101432-36varkensspek

    7550-60121635-40rundsspek

    6544-58101430-38palmolie

    708-10-6-920-40kokosolie

    53115-124-12-10-5maisolie

    53125-140-12-10-12sojaolie

    6077-94-8-6-12olijfolie

    52125-135-14-12-18zonnebloem

    55110-115-12-10-5koolzaad

    Cetaan-getal

    Jood-getal

    MP (C) Et-ester

    MP (C) Me-ester

    MP (C) olie

    type

  • 16

    Joodgetal (IV): aantal dubbele bindingen in triglyceride; 1 molecule I2 reageert met n dubbele binding; aantal dubbele bindingen bepaalt het smeltpunt

    meer dubbele bindingen in methyl(ethyl)-esters: lager stolpunt van biodiesel (wordt vast bij lagere temperaturen)

    http://journeytoforever.org/biodiesel_yield.html#oils_estershttp://journeytoforever.org/biodiesel_svo.html

    Hoge IV waarden:

    onstabiele olie : doorbreken van ketens;

    polymerisatie van ketens tot plastische vaste stof (clouds); IV < 100:

    leeftijd van motorblok, dieselpomp en injector dalen drastisch

  • 17

    Food, Fuel, (Forest) http://journeytoforever.org/biofuel_food.html

    Typische objecties tegen biofuels: meer areaal voor energieteelten voor

    biofuels, minder voor voedselproductie

    tekort aan voedselproductie aangescherpt

    Typische antwoorden: voldoende voedsel ( 2 kg/persoon)

    two and a half pounds of grain, beans and nuts, about a pound of fruits and vegetables, and nearly another pound of meat, milk and eggs

    tekorten omwille van economische systemen eerder dan omwille van overpopulatie en schaarste (belang van exportpolitiek)

    na extractie uit grondstof van olie blijft een proteine-rijke cake

    plaatselijk gegroeide energie-teelten doen de afhankelijkheid van en cash-uitgaven voor gemporteerde fuels dalen

    Biomass / biofuel productie : drijft landbouw weg van voedselproductie ?

  • 18

    http://www.gave.novem.nl/figuur025/faq_dutch.htmlBIOFUELS EERSTE of TWEEDE GENERATIE

    CO2 reductiepotentieel van biobrandstoffen

    Eerste generatie biofuels

    Tweede generatie biofuels

    50% max.

    90%

    Productie van biofuels verbuiktenergie en produceert CO2

    Biofuels klimaatneutraal (netto geen CO2 emissie)

    ETBE: ethyl tert. Butyl ether (50% bioethanol)

    Cellulose-ethanol:

    fermentatiehoutachtig deel van gewassen

    Pyrolyse-olie:

    pyrolyse (hoge temperatuur (300-700C) in afwezigheid van lucht

    biodiesel & bioethanol, PPO)

  • 19

    http://www.gave.novem.nl/figuur025/faq_dutch.htmlBIOFUELS TWEEDE GENERATIE

    CO2 reductiepotentieel van biobrandstoffen

    Tweede generatie biofuels 90%

    Productie van biofuels verbuiktenergie en produceert CO2

    Biofuels klimaatneutraal (netto geen CO2 emissie)

    Bio-FT-Diesel:Groene diesel

    Sun Diesel (CHOREN)

    Fischer-Tropsch(FT) Diesel

    Biomassa

    Compositie Petrodiesel

    vergassenzuiveren

    synthesegas

    FT katalysemet ijzeroxidegeen S

    technologisch mogelijk

    CO, CO2, H2

  • 20

    http://www.emis.vito.be/mobiliteit/index.asp?pageChoice=Biomotor&Bc=Brandstoffen

    5-10% PPO mengbaar met petrodiesel

    Rudolf Diesel, de uitvinder dieselmotor, liet in 1897 zijn eerste dieselmotor al op pindaolie lopen.

    http://nl.wikipedia.org/wiki/PPOPPO

    ombouwen dieselmotoren(vooral oudere modellen) voor PPO

    kost vrij hoog 3000-5000 (voorpersonenwagen) lange termijn effecten onduidelijk

    PPO = PURE PLANT OILS bruikbaar als biodiesel in dieselmotoren niet ondersteund door constructeurs,

    zeker niet voor nieuwstegeneratie inspuitsystemen

    nadelen van PPO:

    hoge viscositeit (stroperig) en lagevloeibaarheid bij lage temperaturen betrekkelijk laag cetaangetal (~35 i.p.v. 50 voorbiodiesel) sterke neiging tot het vormen van afzettingen in verbrandingsruimte en op injectoren

    meestal gebruikgemaakt van 2-tanksysteem + brandstofverwarming om viscositeit PPO te verlagen (origineleverstuivers en inspuitpomp blijven)

    starten op (bio)diesel)

    motor op bedrijfstemperatuur: overgeschakeld op PPO

    warmte van motor benut om PPO te verwarmen(dunner)

    op bedrijfstemperatuur is verbranding van PPO goed

    inspuitmoment gewijzigdandere verstuivers gemonteerd (of ook andere inspuitpomp)

  • 21

    BIOFUELS TWEEDE GENERATIE

    biomassa

    synthesegas

    (bio)methanolCH3OH

    bio-etherdimethylether

    CH3OCH3

    katalysator 1

    katalysator 2

    bestaande grootschalige technologien

    opslag, distributie zoals LPGagressief voor kunststoffen: aangepaste motordichtingen

  • 22

    http://www.euractiv.com/en/taxation/fuel-taxation/article-117495

    De minimum accijnstarieven, die sedert de inwerkingtreding van Richtlijn 92/82/EEG nietmeer zijn gewijzigd, bedragen(in euro per 1 000 liter):

    Gelode benzine 337Ongelode benzine 287Gasolie 245

    http://register.consilium.eu.int/pdf/nl/02/st11/11571nl2.pdf

    door accijnsvrijstelling wordt biodieselcompetitief met petrodieseldoor accijnsvrijstelling wordt biodieselcompetitief met petrodieselJ. Speleers, BIORO NV

    0,8341,2370,872TOTAAL0,1450,2150,162BTW

    0,000,3330,333Accijnzen + energietaksen

    0,1390,1390,139Marge + distributiekost

    0,5500,550**0,238**Basisprijs

    Biodiesel 2*Biodiesel 1Petrodiesel

    * biodiesel met taxvrijstelling; **eind 2004

    Prijsstructuur (/l) van petrodiesel en biodiesel

  • 23

    the hydrogen (H2) society

    http://www.shell.com/home/Framework?siteId=hydrogen-en&FC2=/hydrogen-en/html/iwgen/ultimate/zzz_lhn.html&FC3=/hydrogen-en/html/iwgen/ultimate/ultimate_fuel_0111.html

    Hydrogen: non-polluting, safe and sustainable fuel does not emit greenhouse gases does not contribute to global warming does not affect the quality of the air

    to power our homes, cars, efficiently and economically

    derived from renewable energy sources one by-product - clean, distilled water

    biomass to H2

    hydrogen becomes a storable fuel used when needed to run fuel cells;

    these will provide electricity and power vehicles.

    waste product of the fuel cells is pure water

  • 24

    proton-exchange-membrane (PEM) fuel cell:

    lightweight, low-cost, high-performance characteristics on the highway.

    working at relatively low temperatures (80 to 100C) hydrogen and atmospheric oxygen are introduced on

    separate sides of a membrane

    http://www.shell.com/home/Framework?siteId=hydrogen-en&FC2=/hydrogen-en/html/iwgen/ultimate/zzz_lhn.html&FC3=/hydrogen-en/html/iwgen/ultimate/ultimate_fuel_0111.html

    Electrons cannot cross the membrane and are forced to take a longer route through wiring outside the cell.

    Like battery power generation, they produce electricity.

    Innovation is also rapidly lowering the costs of fuel-cell production, for example by cutting the need for expensive catalysts within the cell.

    The membrane allows hydrogen ions (protons) to pass unimpeded to combine with oxygen to form water.

  • 25

    365 tips opdat elke Vlaming

    per jaarzijn 1000 kg CO2

    zou kunnen besparen

    Conclusies

    biodiesel waarschijnlijk niet de ultieme oplossing

    biomassa generatie is cruciaal

    een globaal probleem

    geen oplossingen uitsluiten

    research