Gamtos išteklių tausojimo ir aplinkos taršos mažinimo būtinybė skatina ieškoti naujų sprendimų energetikos sektoriuje. Kylant mineralinių degalų (benzino) kainoms, susidaro palankios sąlygos biodegalams gaminti ir juos naudoti. Bioetanolio gamyba yra viena iš perspektyviausių alternatyvų, padedanti mažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro ir transporto taršą.
Bioetanolio gamybos žaliavos ir perspektyvos Lietuvoje
Mūsų šalies sąlygomis viena realiausių biodegalų rūšių yra bioetanolis, gaminamas iš grūdų, bulvių ar cukrinių runkelių. Nors bioetanolis gali būti gaminamas ir iš bulvių ar cukrinių runkelių, kol kas tai yra per brangu. Todėl pagrindinis šių degalų gamybos šaltinis Lietuvoje yra grūdai, kurių kainos pastaraisiais metais turi tendenciją mažėti.
Lietuvoje bene didžiausią perspektyvą bioetanolio gamyboje turi rugiai ir kvietrugiai. Kviečių grūdai, nors ir tinkami, reikalauja didesnių investicijų ir yra brangesni. Didžiausia etanolio išeiga gaunama iš kukurūzų grūdų, tačiau jų auginimas Lietuvoje dar nėra pakankamai išplitęs. Kvietrugių grūdai pagal alkoholio išeigą mažai nusileidžia kukurūzams ir lenkia kviečius bei rugius.
Kuo daugiau grūduose krakmolo ir mažiau baltymų, tuo didesnė yra alkoholio išeiga. Grūdų krakmolingumas priklauso nuo atskirų grūdų rūšių genetinių savybių, veislių bei augimo sąlygų ir naudotos agrotechnikos.
Grūdų auginimo ypatumai bioetanolio gamybai
Augindami grūdus bioetanolio gamybai, žemdirbiai turi atsižvelgti į keletą agrotechnikos priemonių, kurios skiriasi nuo maistinių grūdų auginimo technologijos. Pagrindinis tikslas - užtikrinti kuo mažesnį baltymų ir kuo didesnį krakmolo kiekį grūduose.
- Azoto trąšų normos: Vokietijos Hohenheimo universiteto tyrimų duomenys rodo, kad didžiausias krakmolo derlius pasiekiamas, kai azoto norma rugiams ir kvietrugiams neviršija 120 kg/ha. Lietuvoje iki šiol nebuvo tiriamos optimalios azoto trąšų normos javams, auginamiems alkoholio gamybai.
- Kalio trąšos: Kalio trąšos ne tik didina krakmolo kiekį grūduose, bet ir labiau suaktyvina fermentų veiklą rauginimo proceso metu. Todėl bioetanolio gamybai auginamiems rugiams ir kvietrugiams reikia skirti didesnes kalio trąšų normas: 28 kg K2O/t rugiams ir 26 kg K2O/t kvietrugiams, palyginti su 26 kg K2O/t ir 23 kg K2O/t maistiniams ar pašariniams grūdams.
- Sėklos atnaujinimas: Ilgai naudojant savo ūkyje išaugintą kvietrugių sėklą, suprastėja grūdų technologinės savybės bioetanolio gamybai. Dalis kvietrugių skyla į motininius augalus (kviečius ir rugius), kuriuose krakmolo kiekis yra mažesnis. Negalima naudoti vėlesnio negu 5-6 atsėlio sėklos. Ją reikia nuolat, kas 4-5 metus, pakeisti atnaujinta sertifikuota sėkla. Ilgai nekeičiant sėklos, pastebimai blogėja ir rugių kokybinės savybės.
- Ligos ir jų prevencija: Skalsės ir fuzariozė labai sumažina alkoholio išeigą. Skalsių priemaiša grūduose neturi viršyti 0,5 proc. Naudojant šiomis ligomis apkrėstus grūdus, sumažėja fermentų aktyvumas. Šių pavojingų ligų plitimą galima sumažinti griežtai laikantis sėjomainos, beicuojant sėklą bei naudojant efektyvius fungicidus.
Grūdus auginti bioetanolio gamybai nėra sudėtinga, tačiau yra ypatumų, kurių privalo laikytis kiekvienas augintojas, norintis išauginti aukštos kokybės žaliavą.
Bioetanolio gamyba Lietuvoje ir pasaulyje
Bioetanolio gamyba Lietuvoje pradėta 2004 metais, pagaminant pirmuosius 10 tūkst. tonų šių biodegalų. Pernai AB „Stumbras“ Šilutės įmonė pagamino apie 10 tūkst. tonų 99,8 proc. stiprumo etanolio, tinkamo maišyti į benziną. Šiemet įmonė sparčiai didina savo pajėgumus ir iki metų pabaigos žada pagaminti per 20 tūkst. tonų biodegalų, o 2006 metais gamyba padidės iki 30 tūkst. tonų. Tuomet įmonė planuoja nupirkti apie 100 tūkst. tonų rugių ir kvietrugių, daugiausia iš Žemaitijos krašto žemdirbių. Toks kiekis turėtų sumažinti perteklinių grūdų problemą Lietuvoje ir teigiamai atsiliepti superkamų žaliavų kainoms.
Iki šių metų pabaigos Lietuva privalės ne mažiau kaip 2 proc. mineralinių degalų pakeisti biologiniais. Tai sudarytų apie 7 tūkst. tonų bioetanolio ir 14 tūkst. tonų biodyzelino. Nors Lietuvoje pagamintą bioetanolį kartais tenka parduoti užsienyje dėl vidinio vartojimo problemų, šalies įsipareigojimai didėja.
Pasaulyje kasmet pagaminama apie 300 mln. m³ bioetanolio. Du trečdalius šio kiekio pagamina Šiaurės ir Pietų Amerikos valstybės, 1/5 tenka Azijos šalims ir 1/7 Europai. Vien Brazilijoje per metus pagaminama apie 120 mln. m³ bioetanolio, t.y. per 40 proc. visos pasaulinės gamybos. JAV kiekvienais metais pagaminama apie 80 mln. m³ bioetanolio. Abi šios šalys gamina bioetanolio 10 kartų daugiau negu visos Europos valstybės kartu paėmus.
Europoje didžiausias bioetanolio gamintojas yra Ispanija, kur pagrindinė žaliava yra grūdai (kviečiai ir miežiai). Antroje vietoje yra Prancūzija, kur bioetanolis daugiausia gaminamas iš cukrinių runkelių.
„Kuranos“ gamykla ir žiedinė ekonomika
„Kuranos“ gamykla, įsikūrusi Mūšos g. 19, Aukštikalnių k., Pasvalio r., yra išskirtinė Europoje. Pagrindinis jos gamybos produktas - bioetanolis, kuris Lietuvoje įmaišomas į A95 benzino sudėtį, mažinant priklausomybę nuo iškastinio kuro ir transporto taršą.
Gamyboje naudojami grūdai superkami iš Lietuvos ūkininkų ir žemės ūkio bendrovių, o bioetanolis dažniausiai gaminamas iš nemaistinių kvietrugių ir kukurūzų.
Bioetanolio pagrindu gaminamas aukščiausius kokybės standartus atitinkantis industrinis etanolis - denatūruotas etilo alkoholis, naudojamas dažų, lakų, klijų ir valymo priemonių gamyboje, taip pat yra svarbi cheminė žaliava, reikalinga etilo acetato bei kitų organinių junginių gamybai. Jis tinka žieminių stiklų ploviklių ir ledo tirpiklių gamybai. Etanolis naudojamas ir medicinoje, kosmetikoje, maisto ir gėrimų pramonėje.
Bendrovė veikia žiedinės ekonomikos principu: jos technologinėje grandinėje nelieka gamybinių atliekų, o vietoj jų gaunamos vertingos organinės trąšos, naudojamos žemės ūkyje. Po bioetanolio gamybos likusios atliekos nukreipiamos į biodujų reaktorius, kur pagaminamos biodujos. Jas gamykla parduoda bendrovei „Tube Green“, kuri išgrynina iki gamtinių dujų kokybės lygio produkto - biometano. Per metus pagaminama 100 tūkst. MWh biometano.
Biomasė - tai po biodujų gamybos gautas šalutinis produktas, skysta organinė medžiaga, kurią su specialia laistymo-įterpimo įranga galima įterpti į dirvą, pievas, žieminius pasėlius. Ši vertinga medžiaga gerina dirvožemio struktūrą. Gaminamas ir kompostas - biri, biologiškai suskaidyta organinė medžiaga, turinti augalams gyvybiškai svarbių mikro ir makro elementų. Ant dirvožemio kompostas paskleidžiamas mėšlo kratytuvais arba skleistuvais, jis ypač vertingas javų, bulvių ir daržovių tręšimui.
Bioetanolio gamybos procesas
Išvalyti grūdai sumalami plaktukiniame malūne, o miltai sumaišomi su vandeniu. Taip gaunamas mišinys, vadinamas misa, į kurią įdedama fermentų, grūdų krakmolą paverčiančių cukrumi. Tuomet dedama mielių, kurios cukrų paverčia etanoliu ir CO2. Vėliau, destiliuojant, iš misos gaunamas etanolis, o iš jo vanduo išgarinamas iki 0,2 proc.
Iš gamybos atliekų - bealkoholinės misos arba žliaugtų - išgarinamas vanduo ir iš sausos masės gaminamos granulės. Tai labai vertingas pašaras gyvuliams, nes granulėse yra 36-38 proc. baltymų. Jų kaina paprastai prilygsta grūdų kainai.
Bioetanolio savikaina - 52 euro centai arba 1,79 Lt/l. Didelę išlaidų dalį sudaro aukštos energijos kainos (daug energijos sunaudojama garo gamybai, džiovinimui). Energiją gamyklai tiekia šalia esanti elektrinė, daugiausia kūrenama biomase.
Bioetanolio istorija ir panaudojimas transporte
Pirmąjį kartą bioetanolis buvo panaudotas JAV 1860 metais. Vokietijoje jis buvo pradėtas naudoti 1925 metais, Lietuvoje - dešimtmečiu vėliau. Antrojo pasaulinio karo metu 10 proc. etanolio buvo maišoma į benziną. Po karo etanolio populiarumas krito dėl atpigusių mineralinių degalų.
Įprastos konstrukcijos varikliuose benziną visiškai pakeisti etanoliu neįmanoma - reikia juos perkonstruoti. Brazilijoje, kur pigus etanolis gaminamas iš cukranendrių, jau dabar beveik visi lengvieji automobiliai naudoja gryną etanolį. JAV šis biologinis kuras vis populiarėja. Vis daugiau atsiranda vadinamųjų „Flexible Fuel Vehicles“ automobilių, kurie naudoja E-85 kurą (jame per 85 proc. sudaro etanolis).
Švedijos vyriausybė, siekdama sumažinti CO2 ir azoto oksidų išmetimą į aplinką, leido į benziną įmaišyti 5 proc. etanolio. Skaičiuojant pagal benzino sunaudojimą (5,4 mln. m³ per metus), teorinis bioetanolio poreikis Švedijoje sudarytų 270 tūkst. m³.
Šiuo metu pasaulyje gaminama apie 300 mln. m³ bioetanolio, iš kurių Brazilija pagamina apie 120 mln. m³, o JAV - apie 80 mln. m³.
tags: #kaip #pasigaminti #benzino #is #bulviu