Veidi teemakohast infot kokku kogutuna Kõrgeimad etanooli saagid on Eestis saadud talitritikale (Lamberto) – 3 283-4 756 l/ha ja
talinisu (Bjorke) – 3 059-4 143 l/ha sortidelt. Kõigi suviviljade etanoolisaagid olid peaaegu poole
madalamad taliviljade etanoolisaagist.
Etanooli kasutamise idee sisepõlemismootori kütusena on kaunis vana idee.
Henry Fordi auto
Mudel T oli
disainitud etanooli kasutamiseks. Ta valis “ajutise odava lahendina” naftabensiini ja nii
algas ka naftaajastu.
• Mets moodustab 80 % maailma biomassist. Seetõttu moodustab ta küllaldaselt saadava,
inimtoiduga mitte konkureeriva suhteliselt odava
tooraine bioetanooli tootmiseks.
• Sisaldades keskmiselt 42% tselluloosi ja 21% hemitselluloosi on ühest grammist puidust
teoreetiliselt võimalik saada 0,32 grammi etanooli.
• Praegu ületab tselluloosistetanoolitootmise tehase maksumus 2,5 – 4 korda
investeeringud tehasesse, mille
tooraineks on teravili
Ehitatakse integreeritud jaamu, kus kasutatakse ära kõik see, mis on energiatootmisest üle jäänud, enamasti need ongi maisitõlvikud ja muu rohtne materjal, millest saab omakorda etanooli sünteesida. Viimasel ajal on arendatud mitmesuguste biorefiner’ite (
biokeemia kombinaatide) tootmisskeeme.
Ühes sedalaadi ettevõttes saaks töödelda integreeritult erinevaid lähtematerjale eri sorti
vedelateks biokütusteks,
kusjuures mõned jäägid oleksid kasutatavad loomasöödaks (DDGS –
Dried Distillers Grains with Solubles, kasutatav jõusöödana loomakasvatuses või edasiseks
metaankääritamiseks ja soojuse elektri ning väetise saamiseks) või energia tootmiseks (ligniin).
Protsessid oleksid ise ka energeetiliselt seotud ja seega töötaks
kombinaat tõhusamalt kui
erinevaid tooteid (kütuseid) eraldi valmistades.
Tselluloosist etanooli sünteesimine • Eeltöötlus enne hüdrolüüsi, mil toimub tselluloosi vabastamine ligniinist ja tema struktuuri
muutmine vastuvõtlikuks hüdrolüüsile. Kasutatakse mitmeid menetlusi: töötlemine nõrga või
tugeva
happega , auruga, osooniga jne.
• Hüdrolüüsil purustatakse tselluloosi pika ahelaga molekulid vaba suhkru molekulideks. Vanem
meetod on keemiline hüdrolüüs.
Kaasajal kasutatakse hüdrolüüsimiseks ensüüme. Protsess
toimub 50°C ja pH=5 juures ja protsess on umbes
samasugune nagu protsess mis toimub veise
või lamba maos.
Eeliseks on kahjulike laguproduktide puudumine.
• Mikrobioloogiline fermentiseerimine. Selleks kasutatakse spetsiaalseid selleks väljatöötatud
pärme. On leitud ka baktereid, mis on võimelised
muutma tselluloosi otse etanooliks. Kahjuks
tekib sellise protsessi käigus lisaks etanoolile soovimatuid produkte nagu atsetaadid, laktaadid
jne.
•
Destilleerimine .
• Destilleerimisel saadud etanoolist molekulaarsõelte abil lõplik vee eemaldamine.
Tselluloos koosneb kuue süsiniku aatomiga lihtsuhkruist, hemitselluloos aga viie süsinikuga
suhkruist, mistõttu tuleb nende lagundamiseks kasutada erinevaid organisme. Seepärast tuleb
etanooli tootmiseks kasutada nii tselluloosi kui ka hemitselluloosi. Protsess algab taimse materjali
kuumutamise ja happega töötlemisega, et eraldada tselluloos hemitselluloosist. Hemitselluloos
lagundatakse geneetiliselt
modifitseeritud soolekepikese (E. coli) poolt. Tselluloosi lagundamiseks
kasutatakse ensüüme ja
bakterit nimega Klebsiella oxytoca. See
bakter on kasulik ka selle
poolest, et toodab tselluloosi lagundavaid ensüüme, vähendades vajadust väliste ensüümide järgi
50 protsendi võrra.
Näited2008
Louisiana osariigis paiknev Verenium on
esimene tselluloosist etanooli tootev tehas USAs, mis on kavandatud pidevalt
töötama. Seni on tselluloosist etanooli toodetud lühiajaliselt erinevate
pilootprojektide käigus.
Abengoa S.A. 1941 uses an innovative enzymatic hydrolysis
process to
convert non-edible corn
stalks, stems and leaves into up to 25 million gallons of
ethanol per
year . The
project maximizes
the use of agricultural crop residues that would otherwise
remain idle, and utilizes feedstock that
does not
compete with
feed grains.
Natuke infot Eesti ebaõnnestumiste kohta
Balti mere idakalda riikides arvestatavaid bioetanooli tootjaid ei ole. On Leedu MV grupi
ettevõttele Biofuture kuuluv Šilute tehas aastase tootmismahuga kuni 36 000 tonni. See on kokku
pandud Leedu vanade toorpiirituse tehaste sisseseadest ja uuendatud automaatikast ning
Jaapani päritolu molekulaarfiltritest. Kuna ta kasutab energeetilises
sisendis hakkpuitu ja
toormena kohalikku vilja, võib säästlikkuse kriteeriumi 35% nõudele isegi vastata,
ehkki pole
teadlikult taolise arvestusega rajatud. Teine, täismõõdus G1 tehas „Bioelan“ Telšiai juures,
toormeks tritikale, on lõpuni ehitamata. Lätis on Baltikumi esimene tootja Jaunpagastsis asuv
Jaunpagasts
Plus . Tema
tootmismaht on aga Rakvere toidupiirituse tehase võimsusest väiksem 2
500 tonni aastas.
Eestis ehitas
Kadarbiku talu omanik 2009 väikesemahulise bioetanooli tehase oma
maadel kasvatatava suhkrupeedi mahtu arvestades, kuid ei suutnud sellele mootorikütuste
aktsiisilao luba
hankida ning käivitas tootmise meditsiinilise piirituse tootjana. MTA väljastas biokütuste
käitlemiseks kuni 14 luba 2011. Aastal, kuid alaliselt tööle ei hakanud ükski
rajatis , v.a Biodiesel
Paldiski, mis läks aga
pankrotti .
https://www.aripaev.ee/uudised/2008/06/02/Tselluloosist_etanooli_valmistav_tehas_alustas_tood https://www.energy.gov/lpo/abengoa-bioenergy Abengoa bioenergy,
Hispaania
https://energiatalgud.ee/img_auth.php/8/81/ Kask ,_Ü._Bioetanooli_kasutamise_eeldused_ja_võimalused_Eestis.pdf Siit sain selle sünteesi pildi
ka
http://www.eby.ee/Ylo_Kask.pdf Slaidiesitus just tselluloost etanooli
toomise kohta
Esimese ja teise põlvkonna biokütused Biokütuse eelised (mitte aind tselluloosist toodetud) Eelis 1
Bioetanooli tootmise kõrvalprodukt
praak (praaga) on elektritootmisel taastuvkütus, millel puudub
EL regulatsioonide arvestuses, võrreldes fossiilkütustega, CO2
emissioon . Iga tonni bioetanooli
tootmisel eraldub kõrvalproduktina 1,34 tonni praaka, mis on Eestis kasutatav taastuvkütusena. 1
tonn praaka on 50% niiskuse juures sama kütteväärtusega mis 1 tonn põlevkivi. Täpsemalt ei
kvalifitseeru põllumajanduslikku päritolu
taimsete jääkide (praaga) põletamine CO2 arvestuses,
sest biomassi peetakse CO2
heidete suhtes neutraalseks, kuivõrd põletamisel heituv CO2 on
suhteliselt hiljuti atmosfäärist taimede poolt kinni püütud.
Eelis 2
Eestis on võimalik bioetanooli toota minimaalse mõjuga
maakasutuse muutusele, mistõttu on
võimalik suhteliselt lihtsalt tagada tehase jaoks vajaliku toorme olemasolu
Eelis 3
Eestis on soodne kliima bioetanooli tootmiseks sobiliku teravilja kasvatamiseks. Eesti asukohast
tulenev võrdlemisi kõrge sademete hulk tingib siinset päritolu teraviljas kõrge tärklisesisalduse,
mis tagab kõrgema bioetanooli toodangu, võrreldes mujal Euroopas
kasvatatud teraviljaga.
Jõgeva Sordiaretuse Instituudi poolt tehtud uuringute tulemusena
selgub , et bioetanooli
tootmiseks sobivaimad põllukultuurid on rukis, nisu ja tritikale järgmistel põhjustel:
- kõrge tärklisesisaldus;
- põhu kõrge
energiasisaldus elektri ja soojuse koostootmiseks ;
- põhust tuleneva tuha sobiv
sulamistemperatuur , mis on oluline elektri ja soojuse koostootmisel
katelde ekspluatatsiooni
seisukohast .
- põhu kõrge tselluloosisisaldus ja sellest tulenev
sobivus teise põlvkonna bioetanooli tootmiseks
mõnes järgmises
etapis .
Positiivsed kõrvalmõjud Pos.kõrvalmõju 1
Bioetanooli tootmisel teraviljast tekib põllumajandusliku kõrvalproduktina põhk, millest hetkel on
võimalik toota elektrit ja soojust. Alates 2011. aastast muutus reaalseks põhupõhine
etanoolitootmine, mida on võimalik Eestis teha
mahus ca 30 000 tonni aastas. 2010. aastal
muutus äriliselt tasuva hinna juures kättesaadavaks ensüüm
tsellulaas , mis on vajalik põhu
koostisainest tselluloosist bioetanooli tootmiseks.
Pos. kõrvalmõju 2.
Praaga (134 000-201 000 t/a) põletamisest tulenev sääst CO2 kvootide arvelt. Elektri ja soojuse
tootmine praagast võimaldab vältida kulutusi kvootidele, sest bioloogilist päritolu tooraine
põletamisel arvestuslikult CO2 emissioon puudub.
Pos. kõrvalmõju 3
On võimalik bioetanooli tootmise korral pakkuda viljakasvatajatele saagi eest põllumeeste endi
hinnangul õiglast hinda mida praegune turuolukord ei luba (nt 2009.a sügisel oli
turuhind ca 1 300
kr/t ja riiklik kokkuostuhind ca 1 500 kr/t).
Peamised takistused ja miinused Takistus 1
Puudub ligipääs eri osapoolte kompetentsidele ja ressurssidele. Koostöö on tulemuseni
jõudmiseks seega hädavajalik.
Takistus 2
Puudub
sujuv infovahetus.
Bioetanooli tehase töö eeldab
logistilise keerukuse tõttu sujuvat osapooltevahelist infovahetust.
Takistus 3
Puudub võimalus kujundada seadusandlust nii Eestis kui ka Euroopas.
Takistus 4
Riigikontrollihinnangul puudub tarbijatel praegu
kindlus transpordis kasutatavate biokütuste
kvaliteedi suhtes ja seega ka valmisolek biokütuseid kasutada.
Ökoloogilised miinused
• Kui energiatootmiseks kasutatavad biomassikultuurid on enamasti mitmeaastase, siis
transpordikütuseid toodetakse üheaastastest kultuuridest (raps,
suhkrupeet ).
• Ökoloogilisest seisukohast peetaks mitmeaastaseid kultuure
paljudele putukatele, lindudele ja
loomadele vastuvõetavamaks,
pakkudes suuremat ökoloogilist stabiilsust ja varjevõimalusi ka
näiteks väljaspool vegetatsiooniperioodi.
Pildid https://sciencetrends.com/biofuels-pros-cons-true-advantage-biomass-energy/ http://theearthproject.com/biomass-energy-types/ https://web.extension.illinois.edu/ethanol/cellulosic.cf m
http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/zarubin1/ https://energiatalgud.ee/img_auth.php/8/81/ Kask,_Ü._Bioetanooli_kasutamise_eeldused_ja_võimalused_Eestis.pdf
Kõik kommentaarid