- Tytuł:
-
Analiza metod produkcji biowodoru pod kątem wielkości emisji GHG
Analysis of biohydrogen production methods in terms of GHG emission value - Autorzy:
- Berdechowski, Kamil
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1835012.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
- Tematy:
-
biowodór
biopaliwo
reforming
zgazowanie
emisja GHG
biohydrogen
biofuel
gasification
GHG emissions - Opis:
-
Jednym z paliw, jakie w przyszłości planuje się wykorzystywać w dużo większym stopniu niż obecnie jest wodór. Wiele wdrażanych technologii ma pozwolić na to, aby bez większych przeszkód stosować ten rodzaj paliwa do pojazdów silnikowych. Jednak już od dawna wodór jest niezbędnym surowcem w wielu instalacjach do produkcji paliw tradycyjnych i używany przede wszystkim do tzw. wodorowych procesów katalitycznych (m.in. hydrokrakingu i hydrorafinacji). Tradycyjna technologia produkcji wodoru polegająca na reformingu parowym gazu ziemnego generuje wysoką emisję GHG w cyklu życia. Przyczyną tego jest wykorzystanie surowca kopalnego, z którego na etapie produkcji powstaje CO2 (traktowany jako emisja z paliwa kopalnego i wliczany do bilansu emisji GHG). Drugim powodem jest wysoka energochłonność procesu, która przekłada się na dodatkową emisję gazów cieplarnianych generowaną w cyklu życia. Mając na uwadze ten aspekt, celowym jest wykorzystanie alternatywnych sposobów otrzymywania wodoru oraz znanych procesów, ale z wykorzystaniem biomasy odpadowej jako wyjściowego surowca. Procesy takie prowadzą do uzyskania wodoru, który ze względu na pochodzenie surowca z jakiego powstał, traktowany jest jako biopaliwo. Obecne rozwiązania prawne dają możliwość zakwalifikowania biowodoru używanego w wyżej wymienionych procesach rafineryjnych jako biogenny składnik tradycyjnego paliwa. Jednak aby uzyskał on status biopaliwa zaliczonego na poczet realizacji NCW, musi on spełniać wymogi dyrektywy 2009/28/WE (tzw. RED) i ILUC. Kluczowym jest więc udowodnienie, że surowce z których dane biopaliwo wyprodukowano spełniają tzw. kryteria zrównoważonego rozwoju. W artykule opisano metody produkcji wodoru ze szczególnym uwzględnieniem biomasy jako surowca do jego produkcji. W przypadku jej wykorzystania, otrzymany w wyniku jej przeróbki wodór posiada biogenny charakter, a zatem może być potraktowany jako biopaliwo. Jednak zgodnie z obecnymi przepisami, każde biopaliwo, aby zostało zaliczone na poczet realizacji Narodowego Celu Wskaźnikowego (NCW), musi wykazać spełnienie tzw. kryteriów zrównoważonego rozwoju. Jednym z nich jest minimalny poziom ograniczenia emisji gazów cieplarnianych liczony w cyklu życia. Dlatego w artykule przeanalizowano trzy ścieżki produkcyjne, tj. produkcję biowodoru z biogazu, resztek drzewnych oraz surowej gliceryny. Spośród tych trzech najkorzystniejszym wariantem okazał się reforming biogazu, który wykazał ograniczenie emisji GHG na poziomie około 77%. Dodatkowo, tylko ta ścieżka produkcji spełniła wymagania stawiane biopaliwom otrzymywanym w nowych instalacjach.
One of the fuels which will be used in the future to a much greater extent than currently is hydrogen. Many of the implemented technologies will allow this kind of fuel to drive motor vehicles without major obstacles. However, hydrogen has long been an indispensable raw material for many installations for the production of traditional fuels and used primarily for the so-called hydrogen catalytic processes (including hydrocracking, hydrotreating). Traditional hydrogen production based on natural gas steam reforming, generates high GHG emissions over the life cycle. The reason for this is the use of fossil raw material, from which CO2 is generated at the production stage (treated as emission from fossil fuel and included in the GHG emission balance). The second reason is the high energy consumption of the process, which translates into additional greenhouse gas emissions generated in the life cycle. Given this aspect, it is advisable to use alternative methods of obtaining hydrogen and known processes, but using waste biomass as the starting raw material. Such processes lead to obtaining hydrogen, which due to the origin of the raw material from which it was created, is treated as a biofuel. Current legislation allows the possibility to qualify the biohydrogen used in the abovementioned refinery processes as a biogenic component of traditional fuel. However, according to the current regulations, each biofuel must meet the sustainability criteria. One of them is the minimum level of greenhouse gas emission reduction calculated in the whole life cycle. Therefore, as part of this work, three production paths have been analyzed. The following pathways were analyzed: biohydrogen from biogas, biohydrogen from wood residues and biohydrogen from raw glycerine. Of the three, the most advantageous variant turned out to be biogas reforming, which showed a GHG emission reduction of around 77%. In addition, only this production path met the requirements for biofuels obtained on new installations. - Źródło:
-
Nafta-Gaz; 2019, 75, 4; 230-235
0867-8871 - Pojawia się w:
- Nafta-Gaz
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł