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Bepflanzung für die Herstellung von Biokraftstoffen

Die 4 verschiedenen Generationen von Biokraftstoffen

Die 4 verschiedenen Generationen von Biokraftstoffen

Die a priori Erzeugung von Biokraftstoffen bietet mehrere Vorteile gegenüber der Gewinnung fossiler Brennstoffe zur Gewinnung fossiler Energie. Der Hauptvorteil ist, 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 nicht schnell genug, um auch als erneuerbare Energiequelle angesehen zu werden. Sie gelten daher als nicht erneuerbare Energiequelle.

Andererseits sind Biokraftstoffe weiterhin ein indirekter Weg, um Sonnenenergie zu nutzen. In diesem Fall wird Sonnenenergie dank der Photosynthese von Kulturpflanzen genutzt. Der Rest der Energie aus diesem Brennstoff stammt aus der chemischen Energie, die die Pflanze durch die Verarbeitung der Nährstoffe im Boden erzeugt.

Mit dem Ziel, die Biokraftstoffproduktion zu verbessern und die Unannehmlichkeiten und die negativen Auswirkungen ihrer Produktion zu verringern, kann seine Entwicklung in vier verschiedene Generationen unterteilt werden:

Was sind Biokraftstoffe der ersten Generation?

Biokraftstoffe der ersten Generation oder konventionelle Biokraftstoffe sind Biokraftstoffe, die aus auf Ackerland angebauten Nahrungspflanzen hergestellt werden.

Mit dieser Generation der Biokraftstoffproduktion werden Nahrungspflanzen explizit für die Kraftstoffproduktion angebaut und sonst nichts. Das aus den Pflanzen gewonnene Zucker-, Stärke- oder Pflanzenöl wird durch Umesterung oder Hefefermentation in Biodiesel oder Ethanol umgewandelt.

Was sind Biokraftstoffe der zweiten Generation?

Biokraftstoffe der zweiten Generation sind Kraftstoffe, die aus verschiedenen Arten von Biomasse hergestellt werden.

Biomasse ist ein weit gefasster Begriff für jede Quelle von organischem Kohlenstoff, die im Rahmen des Kohlenstoffkreislaufs schnell erneuert wird. Biomasse wird aus pflanzlichen Materialien gewonnen, kann aber auch tierische Materialien enthalten.

Während Biokraftstoffe der ersten Generation aus Zucker und Pflanzenölen hergestellt werden, die in Ackerkulturen enthalten sind, werden Biokraftstoffe der zweiten Generation aus Lignocellulose-Biomasse oder Holzpflanzen, landwirtschaftlichen Rückständen oder Abfallpflanzenmaterial (aus Pflanzen, die jedoch bereits für Lebensmittel bestimmt sind) hergestellt ihren Essenszweck erfüllt haben).

Der Rohstoff für die Herstellung von Biokraftstoffen der zweiten Generation sollte auf Land wachsen, auf dem keine Lebensmittel effektiv angebaut werden können, und sein Anbau sollte nicht viel Wasser oder Dünger verbrauchen.

Diese Form der Kraftstofferzeugung hat Vor- und Nachteile. Der Vorteil ist, dass im Gegensatz zu normalen Nahrungspflanzen kein Ackerland ausschließlich für die Kraftstoffproduktion genutzt wird. Der Nachteil ist, dass es im Gegensatz zu normalen Nahrungspflanzen ziemlich schwierig sein kann, den Kraftstoff zu extrahieren. Beispielsweise könnte eine Reihe physikalischer und chemischer Behandlungen erforderlich sein, um Lignocellulose-Biomasse in für den Transport geeignete flüssige Brennstoffe umzuwandeln.

Was sind Biokraftstoffe der dritten Generation?

Biokraftstoffe der dritten Generation basieren auf der Philosophie der Nutzung von Wasserpflanzen.

Ein selbstveröffentlichter Artikel von Michael Briggs von der UNH Biofuels Group liefert Schätzungen für den realistischen Ersatz aller Kraftstoffe durch Biokraftstoffe durch die Verwendung von Algen mit einem natürlichen Ölgehalt von mehr als 50%, wie Briggs vorschlägt Sie können in Algentümpeln in Kläranlagen wachsen.

Diese Algen können dann aus dem System entfernt und in Biokraftstoffe umgewandelt werden. Anschließend wird der trockene Rückstand wiederaufbereitet, um Ethanol zu erzeugen.

Die Algenproduktion zur Ernte von Öl für Biokraftstoffe wurde noch nicht im kommerziellen Maßstab durchgeführt, aber es wurden Machbarkeitsstudien durchgeführt, um zu der obigen Ertragsschätzung zu gelangen. Zusätzlich zu dem projizierten hohen Ertrag bedeutet die Verwendung von Algen keinen Rückgang der Lebensmittelproduktion, da weder Ackerland noch Süßwasser benötigt werden.

Biokraftstoffe der vierten Generation

In ähnlicher Weise werden Biokraftstoffe der vierten Generation auf nicht Ackerland hergestellt. Im Gegensatz zu Biokraftstoffen der dritten Generation erfordern sie jedoch nicht die Zerstörung von Biomasse.

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Erscheinungsdatum: 13. April 2018
Geändert am: 6. April 2020