Die Erzeugung von Biokraftstoffen stellt a priori mehrere Vorteile gegenüber der Gewinnung fossiler Brennstoffe dar, die zur Gewinnung fossiler Energie verwendet werden. Der Hauptvorteil besteht darin, dass die Regeneration von Ressourcen nicht Millionen von Jahren dauert, wie dies bei Kohle, Öl oder Erdgas der Fall ist.
In jedem Fall ist die Regeneration von Biokraftstoffen auch nicht schnell genug, um als erneuerbare Energiequelle zu gelten. Eines der Ziele bei der Entwicklung von Biokraftstoffen ist es jedoch, die CO 2 -Emissionen reduzieren zu können .
Auf der anderen Seite sind Biokraftstoffe weiterhin eine indirekte Möglichkeit, Sonnenenergie zu nutzen. In diesem Fall wird Solarenergie dank der Photosynthese von Kulturpflanzen genutzt. Der Rest der Energie in diesem Brennstoff stammt aus der chemischen Energie, die die Pflanze erzeugt, wenn sie Nährstoffe aus dem Boden verarbeitet.
Mit dem Ziel, die Produktion zu verbessern und die negativen Auswirkungen ihrer Produktion abzumildern, kann die Entwicklung dieser Arten von Biokraftstoffen in 4 verschiedene Generationen unterteilt werden:
Biokraftstoffe der ersten Generation
Biokraftstoffe der ersten Generation werden aus landwirtschaftlichen Nutzpflanzen wie Zuckerrohr, Rüben oder Melasse hergestellt;
Bei dieser Generation der Biokraftstoffproduktion werden Nahrungspflanzen explizit für die Kraftstoffproduktion angebaut und sonst nichts. Der aus den Feldfrüchten gewonnene Zucker, Stärke oder Pflanzenöl wird in Biodiesel oder Ethanol umgewandelt.
Biokraftstoffe der zweiten Generation
Biokraftstoffe der zweiten Generation sind Kraftstoffe, die aus verschiedenen Arten von Biomasse hergestellt werden.
Biomasse ist ein weit gefasster Begriff, der jede organische Kohlenstoffquelle bezeichnet, die sich als Teil des Kohlenstoffkreislaufs schnell erneuert. Biomasse wird aus pflanzlichen Materialien gewonnen, kann aber auch tierische Materialien enthalten.
Biokraftstoffe der zweiten Generation werden aus lignozellulosehaltiger Biomasse oder Holzpflanzen, landwirtschaftlichen Reststoffen oder Pflanzenabfällen hergestellt. Pflanzenabfälle stammen von Kulturen, die für Lebensmittel bestimmt sind, aber ihren Lebensmittelzweck bereits erfüllt haben.
Die Rohstoffe, die zur Erzeugung von Biokraftstoffen der zweiten Generation verwendet werden, müssten auf Flächen wachsen, die nicht für den effektiven Anbau von Nahrungsmitteln genutzt werden können. Außerdem sollte Ihre Ernte nicht viel Wasser oder Düngemittel verbrauchen.
Diese Form der Kraftstofferzeugung hat Vor- und Nachteile. Der Vorteil besteht darin, dass im Gegensatz zu regulären Nahrungspflanzen keine Ackerfläche ausschließlich für die Kraftstoffproduktion verwendet wird. Der Nachteil ist, dass es im Gegensatz zu normalen Nahrungspflanzen ziemlich schwierig sein kann, den Brennstoff zu extrahieren. Zum Beispiel könnte es eine Reihe physikalischer und chemischer Behandlungen erfordern, um lignozellulosehaltige Biomasse in flüssige Kraftstoffe umzuwandeln, die für den Transport geeignet sind.
Biokraftstoffe der dritten Generation
Biokraftstoffe der dritten Generation basieren auf der Philosophie, Wasserpflanzen zu nutzen.
Ein von Michael Briggs von der UNH Biofuels Group veröffentlichter Artikel bietet Schätzungen für den realistischen Ersatz aller Fahrzeugkraftstoffe durch Biokraftstoffe unter Verwendung von Algen. Die verwendeten Algen haben einen natürlichen Ölgehalt von über 50%. Aus diesem Grund schlägt Briggs vor, es in Algenteichen von Kläranlagen zu züchten.
Diese Algen können dann aus dem System extrahiert und in Biokraftstoffe umgewandelt werden. Anschließend wird der getrocknete Rückstand zu Ethanol weiterverarbeitet.
Die Produktion von Algen zur Gewinnung von Öl für Biokraftstoffe wurde noch nicht im kommerziellen Maßstab durchgeführt. Es wurden jedoch Machbarkeitsstudien durchgeführt, um zu der obigen Leistungsschätzung zu gelangen.
Neben dem hohen Ertrag bedeutet die Verwendung von Algen keinen Rückgang der Nahrungsmittelproduktion, da weder Ackerland noch Frischwasser benötigt werden.
Biokraftstoffe der vierten Generation
In ähnlicher Weise werden Biokraftstoffe der vierten Generation unter Verwendung von Nicht-Ackerland hergestellt. Im Gegensatz zu Biokraftstoffen der dritten Generation erfordern sie jedoch keine Zerstörung von Biomasse.
