In 2222. Combustibili alternativiIn Uniunea Europeana (UE) transportul este responsabil pentru aproximativ 21% din emisiile de gaze cu efect de sera, care contribuie la incalzirea globala. Intre 1990 si 2003, cand emisiile de gaze cu efect de sera inregistrau in UE o reducere generala, cota de piata a transportului a crescut cu circa 24%. In sectorul de transport din UE petrolul brut este principala sursa de energie, asigurand 98% din totalul combustibililor. In 2002 contributia combustibililor alternativi a fost de 2%, iar a biocombustibililor de numai 0,3% (in prezent, la nivelul UE, consumul de biocombustibili in sectorul de transport este de 80% biodiesel si 20% bioetanol). Cu toate acestea, in timpul ultimilor cativa ani, contributia biocombustibililor a crescut datorita implementarii directivei pentru biocombustibili in cateva state membre. UE incurajeaza biocombustibilii cu scopul de a reduce emisiile de gaze cu efect de sera, sprijinind decarbonizarea combustibililor pentru transport, diversificarea surselor de alimentare cu combustibil, oferind noi oportunitati de venit in zonele rurale si dezvoltand inlocuirea pe termen lung a combustibililor fosili. Uleiul VegetalUleiurile vegetale devin combustibil prin strivirea si filtrarea culturilor bazate pe uleiuri vegetale, cum sunt semintele de rapita, de palmier sau alune. Uleiul curat este apoi bun pentru a fi utilizat in cateva tipuri de motoare diesel.Uleiul vegetal pur a fost utilizat pentru prima oara de Rudolf Diesel, in 1912, pe primul sau motor cu ardere de succes, care a functionat pe ulei din alune.Uleiul Vegetal Pur (PPO), asa cum este acesta creat de natura, poate fi utilizat de motoare diesel modificate. Nu este necesar nici un proces chimic, fiind suficient un simplu proces de strivire si filtrare a uleiului vegetal, pentru o productie descentralizata. Uleiul vegetal pur (33,7 MJ/litru) are un continut energetic mai mic (-4%) decat combustibilul diesel fosil (35,10 MJ/litru), iar Biodieselul (32,60 MJ/litru) are un continut energetic mai mic (-3%) decat Uleiul Vegetal Pur. Continutul natural de oxigen atat in Biodiesel cat si in Uleiul Vegetal Pur compenseaza partial sau total continutul energetic redus printr-o ardere mai eficienta, ceea ce conduce de asemenea la emisii mai reduse: atat Biodieselul cat si Uleiul Vegetal Pur nu contin sulf.Cum poate fi adaptat un vehicul sa functioneze pe ulei vegetal pur ?In Marea Britanie fabricantii nu vor garanta inca vehiculele acestora pentru functionarea pe PPO, deoarece motoarele necesita modificari (in general un incalzitor pe linia de alimentare cu combustibil, pentru a ajuta la fluidizarea acestuia). Furnizorii de PPO va pot indruma unde poate fi convertit vehiculul dvs.APROVIZIONAREIn mod normal, vehiculele rutiere nu pot fi cumparate pentru functionare pe Ulei Vegetal Brut (SVO). Vehiculele pot fi echipate pentru a functiona pe ulei vegetal brut SVO cu asigurarea motorului oferita de terte parti. Daca detineti un parc mare de vehicule, puteti discuta cu furnizorul aspectele legate de garantie, evitand astfel asigurarea.BENEFICII DE MEDIUAtunci cand se utilizeaza uleiuri vegetale, nivelul specific al reducerii emisiilor de dioxid de carbon depinde integral de procesul de fabricare dar aproape sigur va produce emisii mai reduse decat alte forme de biodiesel.AVANTAJE: -In functie de metoda de producere, ofera o reducere mai consistenta a emisiilor de dioxid de carbon decat in cazul biodieselului- Nu este necesar nici un proces chimic- Fara continut de sulf- Resurse disponibile- O crestere a angajarilor in zonele rurale- Nu este nociv fata de mediu si de sanatatea cetatenilorDEZAVANTAJE:*Cea mai mare bariera in producerea vehiculelor pe PPO este costul curent*De asemenea mai este problema lipsei unei retele existente de realimentareBaterie si electricAsa numitele vehicule electrice pe baterie BEV (Battery Electric Vehicles) sunt adecvate pentru vehicule de interior, subterane si de cartier, etc. Datorita andurantei scazute a pachetului greu de acumulatori (in principal NiMh sau cu placi de plumb si acid sulfuric) nu este posibilia utilizarea acestora de catre automobile private sau cele cu rulaj zilnic mare. Ultimele realizari, cum sunt bateriile Li-Ion si extensii de serie prin pilele de combustie, au reintrodus conceptul, putand fi explorate noi domenii de aplicatie.Au fost stabilite in principal doua metode de alimentare: incarcare conductiva (priza) incarcare inductiva.Distribuirea electricitatii este asigurata din reteaua curenta - cu toate acestea, pentru incarcare rapida nu se recomanda sigurantele domestice. Vehiculele sunt usor de condus in medii urbane si de teren, datorita torsiunii ridicate a motoarelor electrice si controlului mai facil al vitezei. Vehiculele exclusiv electrice pot suferi o anduranta restrictiva. Operate la temperaturi scazute, capacitatea bateriilor neincalzite este mult mai redusa (in functie de tipul bateriei).Studiile arata ca automobilele electrice, furgonetele sau camioanele mici, consuma 54%, respectiv 47% si 52% din energia primara necesara vehiculelor cu ardere interna. Acest avantaj va spori atunci cand va fi posibila realimentarea vehiculelor prin conectarea lor directa la sursele de producere energie electrica, cu o eficienta totala a capacitatii ce va depasi 50% (instalatii cu ciclu combinat gaz/abur, pile de combustie, baterii tampon, etc.).Pe langa alimentarea de la retele, pot fi utilizate surse alternative, cum este energia eoliana sau solara. Totusi, in zonele urbane cu strazi inguste nu exista spatiu suficient pentru a beneficia de o cota de energie solara semnificativa. Panourile solare de pe acoperisul automobilelor nu pot produce suficienta energie pentru a contribui considerabil la necesarul de energie utilizat pentru propulsie.Vehiculele sunt usor de condus in medii urbane si de teren, datorita torsiunii ridicate a motoarelor electrice si controlului mai facil al vitezei. Vehiculele exclusiv electrice pot suferi o anduranta restrictiva. Operate la temperaturi scazute, capacitatea bateriilor neincalzite este mult mai redusa (in functie de tipul bateriei).Caracteristicile motrice ale vehiculelor electrice sunt foarte bune. Este posibila o buna accelerare si suficienta putere dispobilila. Calatorului unui troleibuz i se ofera sentimentul deplasarii cu tramvaiul, datorita absentei vibratiilor si zgomotelor unui motor cu combustie interna.Sistemele electrice moderne nu necesita intretinere fizica. Din cand in cand, pot fi echilibrate bateriile, iar sistemul de racire curatat.BENEFICII DE MEDIU:Vehiculele electrice produc zero emisii la teava de esapament, ceea ce face sa fie considerate o propunere atragatoare fata de mediul inconjurator, pentru mediile urbane aglomerate unde calitatea slaba a aerului genereaza deseori probleme de sanatate. Cu toate acestea, analiza completa a beneficiilor de mediu ale BEV trebuie sa considere de asemenea emisiile asociate cu producerea si furnizarea electricitatii utilizate pentru incarcarea vehiculelor. In numeroase tari este usor de calculat nivelul CO2, deoarece sunt disponibile cifre pentru media de CO2 produsa per kWh de energie electrica livrata. In Marea Britanie, de exemplu, cifra este de 430g CO2/kWh livrat. Pentru automobilele electrice mici sau furgonete derivate din automobil cum este Peugeots 106s si Citroen Berlingos, aceasta cifra este de aproximativ 80-90g CO2/km, ceea ce este la paritate cu automobilul hibrid Honda Insight de 2 locuri si este considerabil mai bun decat orice vehicul pe petrol conventional sau motorina. In Franta, unde majoritatea energiei electrice este generata de centrale nucleare, sau in Elvetia, unde majoritatea provine din centrale hidro sau nucleare, emisiile de CO2 raportate la km trebuie sa fie de departe mai mici.AVANTAJE:*Utilizarea unei energii electrice mai nepoluante, produsa prin tehnologii avansate sau regenerabile*Emisii zero la teava de esapament*Reincarcare baterii in perioada de noapte*Energie reciclata din franarea regenerativa*Costuri operationale si de combustibil mai mici*Siguranta in alimentarea cu energie, prin inlocuirea petrolului cu electricitate generata intern*Operare silentioasaDEZAVANTAJE:*Limitare distante parcurse*Tehnologia bateriei necesita imbunatatiri in continuare*Eventuala nevoie a unei infrastructuri publice pentru reincarcareHidrogenUnul dintre cei mai interesanti, poate intr-un fel cei mai promitatori combustibili alternativi pentru transport este hidrogenul. Este usor de produs prin electroliza, prin simpla separare a oxigenului si hidrogenului din apa (H2O), utilizand energia electrica. Cu toate acestea, in prezent aproape intreaga cantitate de hidrogen se obtine din gazul natural.Utilizarea hidrogenului, indeosebi atunci cand acesta este produs cu energie eoliana, solara, geotermala, hidro sau alte sisteme de energie regenerabila, genereaza un lant al emisiilor zero. Hidrogenul este un combustibil curat, care poate inlocui benzina, motorina sau gazul, in sectorul de transport.Deoarece hidrogenul in stare gazoasa ocupa un volum foarte mare, comparativ cu alti combustibili, hidrogenul ar fi mult mai util ca sursa de energie in stare lichida. O solutie posibila este separarea carbonului asociat in hidrogen, intr-un reformator catalitic si introducerea hidrogenul intr-o pila de combustie.Hidrogenul este utilizat in pilele de combustie pentru producerea electricitatii; sistemul de actionare pentru vehiculele pe hidrogen consta intr-un motor electric fara angrenaj. Hidrogenul este de asemenea utilizat in motoarele cu ardere interna special proiectate si a fost cu succes amestecat cu gazul natural la autobuzele pe gaz, pentru a spori eficienta si a reduce emisiile.Pila pe hidrogen utilizeaza hidrogenul ca si combustibil si oxigenul ca si oxidant. Alti combustibili includ hidrocarburi si alcooli. Alti oxidanti sunt aerul, clorul si dioxidul de clor.Incepand cu anii 1990, producatorii de automobile au evidentiat dezvoltarea sistemelor de actionare cu hidrogen. In timpul demonstratiilor, autobuzele din transportul public, pe pile de combustie cu hidrogen, au dovedit o fiabilitate comparabila cu autobuzele pe motorina, pe parcursul a trei ani de operare, iar durata de viata a pilelor de combustie se imbunatateste constant.AVANTAJEo Zero emisii dioxid de carbon*o Angajare ferma in diminuarea schimbarilor de climao Imagine verde, Public Relation pozitivao Nivel redus de zgomot o Calea pentru utilizarea resurselor locale diversificateo Eficienta ridicata a combustibilului*a se vedea dezavantajul 1DEZAVANTAJE*Daca nu se produce prin electroliza, emisiile de dioxid de carbon ce rezulta din procesul de producere a hidrogenului pot fi mai mari decat in cazul benzinei sau a motorinei*In stare gazoasa necesita volum mare*Necesita echipament de umplere specializat (poate fi gaz comprimat sau un lichid)*Costuri ridicate*Stocarea hidrogenului pe vehicule pentru o gama rezonabilaBiogazBiogazul este un combustibil alternativ regenerabil, produs prin distrugerea materiilor organice, printr-un proces al activitatii microbiologice. In fapt, aceasta inseamna ca deseurile municipale in putrezire, deseurile menajere sau reziduale (atat umane cat si animale) se transforma in gaz prin conversie anaerobica intr-o autoclava. Anumite materii organice pot fi cultivate in mod special pentru producere biogaz.Procesul conversiei anaerobice este ceea ce apare in mod natural la fundul bazinelor si confera aparitia gazului de balta (sau metan).Metanul este principala componenta a gazului natural. Biogazul este apoi prelucrat in aceleasi conditii ca si gazul natural (CNG) si introdus in reteaua de conducte (ca si energia electrica verde este apoi co-distribuit).Detalii tehnice pentru biogaz: Fabricare - produs fie din deseuri municipale in putrezire, deseuri menajere sau reziduale (umane sau animale). O autoclava controleaza conversia anaerobica. Produsul este apoi uscat si adaptat pentru valoare calorifica, inainte de a fi introdus in reteaua de conducte de gaz natural.Specificatie - efectuata conform specificatiei pentru gazul din retea.Utilizare - biogazul poate fi utilizat de vehicule ce functioneaza pe CNG.Mediu - este general acceptat faptul ca biogazul ofera o reducere a emisiilor de dioxid de carbon in medie de 95%, comparativ cu dieselul, in paralel cu emisii reduse ale NOx cu 80% si emisii zero ale macro particulelor. Se poate de asemenea argumenta faptul ca utilizarea biogazului genereaza o reducere a carbonului cu peste 100%, deoarece materiile organice detin in mod natural metan, un gaz al emisiilor de gaze cu efect de sera de 21 ori mai potent decat dioxidul de carbon, in atmosfera. In schimb, metanul este convertit in dioxid de carbon atunci cand este ars de un motor. Astfel, prin dezvoltarea acestui combustibil se vor obtine de asemenea beneficii de mediu, prin reducerea necesarului de asanare si permitand captarea gazelor in lucrarile de canalizare.BENEFICII DE MEDIUEste unanim acceptat faptul ca biogazul ofera o reducere medie de 95% a dioxidului de carbon, comparativ cu dieselul, precum si cu 80% a emisiilor de oxizi de azot. In plus, prezinta zero emisii de macro particule.Unii argumenteaza chiar faptul ca biogazul reduce cu adevarat emisiile de carbon cu peste 100%. Acest lucru se datoreaza faptului ca atunci cand deseurile organice sunt convertite in gaz, acestea sunt responsabile cu eliminarea metanului in atmosfera. In consecinta, producerea biogazului reduce in fapt necesarul pentru asanare si permite captarea gazului la lucrarile de canalizare.Exista suficient biogaz disponibil pentru a alimenta jumatate din parcul de vehicule HGV din Marea Britanie.Gaz Natural Comprimat (CNG)Gazul Natural Comprimat (CNG) este un substitut al benzinei (petrolului) sau combustibilului diesel. In raport cu acesti combustibili, CNG este considerat un combustibil alternativ curat in raport cu mediul inconjurator. Este obtinut prin comprimarea metanului (CH4) extras din gazul natural. Este stocat si distribuit in containere grele, de regula cilindrice.Ca si petrolul, acest combustibil provine din subteran. Totusi, gazul natural, dupa cum o spune si numele, este un gaz mai asemanator aerului, decat unui lichid cum este petrolul. S-a constatat ca este unul dintre cei mai prietenosi combustibili cu mediul, iar popularitatea sa este in crestere.Gazul natural este compus in cea mai mare parte din metan. Metanul este un hidrocarbon, adica moleculele sale se compun din atomi de hidrogen si carbon. Este simplu, structura sa moleculara (CH4) facand posibila arderea sa aproape completa.Datorita naturii sale de ardere nepoluanta si a faptului ca nu este obtinut din petrol, asa cum sunt benzina si motorina (diesel), numerosi fapricanti de automobile din lume realizeaza vehicule care sa functioneze pe gaz natural. Automobile, furgonete, autobuze si camioane mici, utilizeaza in general gazul natural care a fost comprimat (numit gaz natural comprimat sau CNG) si stocat in cilindri la presiuni ridicate. Argentina si Brazilia, din conul sudic al Americii Latine, sunt cele doua state cu cele mai mari parcuri de vehicule pe CNG. Conversia a fost facilitata de o diferentiere considerabila a pretului fata de combustibilii lichizi, cu asigurarea pe plan local a conversiei echipamentelor si a unei infrastructuri in crestere pentru CNG.BENEFICII DE MEDIUEste o sursa sigura de combustibil utilizat de regula in locuinte si spatii comerciale pentru incalzire, iluminat si gatitEmisiile poluante reduse, comparativ cu dieselPentru fiecare 100 km rulati, comparativ cu diesel, CNG asigura o reducere a emisiilor poluante intre 82 si 98%Nivel de zgomot redus, comparativ cu diesel.BioEtanolulBioetanolul este cel mai frecvent utilizat biocombustibil pentru substituirea benzinei. Acesta poate fi amestecat cu benzina in orice concentratie pana la etanol pur (E100). Cele doua culturi cel mai mult utilizate pentru producerea de etanol sunt trestia de zahar si porumbul. Trestia de zahar este principala materie prima in Brazilia, in timp ce in SUA este porumbul. Brazilia este lider mondial in ce priveste productia de etanol. Litera E este utilizata pentru combustibilii care contin etanol. De exemplu, E85 este utilizat pentru a desemna amestecul de 85 procente etanol cu 15 procente benzina.ProducereEtanolul este fabricat prin conversia microbiala a materialelor din biomasa prin fermentare. Etanolul contine 35 procente oxigen. Procesul de producere consta in conversia biomasei in zaharoze fermentabile, fermentarea zaharozelor in etanol si separarea si purificarea etanolului. Initial fermentarea produce etanol ce contine o cantitate considerabila de apa. Distilarea indeparteaza majoritatea apei pentru a extrage circa 95 procente de etanol pur, echilibrul fiind apa. UtilizareBrazilia este cel mai mare producator de bioetanol din lume. Intre 1975 si 2004, programul Braziliei pentru etanol a inlocuit circa 230 bilioane litri de benzina (Nastari 2005a). Zona central-sud a Braziliei produce trestie de zahar la cel mai scazut pret din lume.Etanolul este produs in Europa din sfecla de zahar si grau, ambele fiind mult mai scumpe decat trestia de zahar din care deriva etanol. In 2003, productia de bioetanol atingea 370 milioane litri. Cifra corespunzatoare in UE-25 in 2003 era de 570 milioane litri. Atat Franta cat si Spania au infiintat industrii de etanol combustibil unde etanolul nu este utilizat in mod direct ci transformat in ETBE. In 2003, cei mai mari consumatori erau Spania cu 200 milioane litri, Suedia cu 180 milioane litri si Franta cu 100 milioane litri. Suedia utilizeaza etanol E5 cat si E85. Polonia era imediat in urma, producand si consumand 80 milioane litri de bioetanol. Parlamentul german a scutit toti biocombustibilii pentru incalzire si transport de taxa pe ulei mineral (pana la finele anului 2006). Scutirea de taxa pentru etanol, de circa 0,655euro/litru, este considerabil mai mare decat cele din America si este intre cele mai mari din lume (Corre 2004). In contrast, in 2003 Adunarea Generala din Franta a votat reducerea taxei de ajutor de la 0,502 euro la 0,38 euro per litru (Automotive Environment Analyst 2003a).Intre cei mai mari trei consumatori, Spania si Suedia garanteaza 100% scutirea de taxe pentru trecerea de pe benzina pe etanol, iar Franta o scutire de 63 - 65% (Corre 2004).CosturiEtanolul din trestia de zahar cultivata in centru-sudul Braziliei este de departe cel mai ieftin biocombustibil in prezentIn functie de impactul inlocuirii benzinei cu etanol in economia de combustibil pentru vehicule, aceste valori sunt echivalente cu preturile benzinei atunci cand titeiul crud este undeva intre 35 si 50USD barilul. Pentru comparare, in primele opt luni ale lui 2005, OPEC (Organizatia Statelor Exportatoare de Petrol) cosul pretului mediu era de 49USD barilul. Costurile pentru producere etanol in alte state, sau utilizand alte materii prime, sunt considerabil mai mari decat cel al etanolului produs din trestia de zahar in Brazilia.BENEFICII DE MEDIUEtanolul este un combustibil regenerabil, prietenos cu mediul, indiscutabil mai nepoluant decat benzina. Prin utilizarea etanolului se reduc emisiile de monoxid de carbon, macro particule, oxizi de azot si alti poluanti care produc ozon. Etanolul ca si combustibil in amestec poate reduce emisiile de monoxid de carbon cu circa 25 procente iar emisiile de gaze cu efect de sera cu 35-45 procente.AVANTAJE1. Se reduc emisiile gazelor cu efect de sera2. Ajuta la reducerea emisiilor de monoxid de carbon (CO), a hidrocarburilor, din gazele de evacuare, indeosebi in zone cu clima rece3. ajuta la dezvoltarea rurala4. sporeste numarul locurilor de munca in sectorul materiilor primeDEZAVANTAJE1. Una dintre principalele temeri in utilizarea biocombustibililor este competitia cu productia de alimente (care va scadea odata cu producerea etanolului din celuloza).2. Acest prim dezavantaj este legat de cea de-a doua problema. Eliberarea noilor terenuri implica deseori calcinare prin ardere, ceea ce poate duce la emisii considerabile de dioxid de carbon. Acest lucru poate determina o deteriorare a mediului cum este despadurirea sau deteriorarea fertilitatii solului datorita reducerii materiei organice.3. Un dezavantaj suplimentar in utilizarea etanolului, ca si majoritatea biocombustibililor, este costul de producere. Asa cum s-a mentionat anterior, cu exceptia Braziliei, nu se poate oferi producerea de etanol la un pret mic, la nivel mondial. Producerea din celuloza va face etanolul mai ieftin.4. Cantitati mari de apa.BlOdieselul- este un biocoombustibilul sintetic lichid care se obine din lipide naturale , ca uleiuri vegetale sau grsimi animale, sau folosite, prin procese industriale de esterificare i trans-esterificare se poate folosi n substituirea total sau parial a petro-dieselului.Se folosesc abrevieri potrivit procentajului de biodiesel din amestec: B100 n cazul folosirii de 100%biodiesel, sau notaii ca B5, B15 sau B30 unde numrul indic procentul de amestec.Procese industriale de obinere:1.Procesul baz-baz, prin care se folosete un catalizator, hidroxidul. Acest hidroxid poate fi Hdroxid de sodiu (soda caustic) sau Hidroxid de potasiu.2.Procesul acid-baz, este procesul n care se face prima dat o esterificare acid i apoi continu cu procesul normal baz-baz, se folosesc n general acizi cu un nalt grad de aciditate. 3.Procese supercritice, n acest proces nu este nevoie prezena unui catalizator, la temperaturi nalte n care uleiul i alcolul reacioneaz fr necesitatea ca un agent extern cu hidroxidul acioneze n reacie.