انواع الوقود الحيوي الهيدروكربوني المتجدد

الناشر :ريكفري كارس -


 


الوقود الحيوي الهيدروكربوني المتجدد


الوقود الحيوي الهيدروكربوني المتجدد (يُطلق عليه أيضًا الوقود الحيوي الأخضر أو ​​المنقط) هو وقود يتم إنتاجه من مصادر الكتلة الحيوية من خلال مجموعة متنوعة من العمليات البيولوجية والحرارية والكيميائية. هذه المنتجات متطابقة كيميائيًا مع البنزين أو الديزل أو وقود الطائرات. نظرًا لأنها تلبي نفس معايير جودة الوقود ASTM مثل أنواع الوقود البترولي التي تحل محلها ، يمكن استخدام هذه الأنواع من الوقود الحيوي في المحركات والبنية التحتية الحالية.

تشمل أنواع الوقود الحيوي الهيدروكربوني المتجدد ما يلي


  • وقود الطيران المستدام (SAF) - هو وقود مشتق من موارد متجددة تمكن من تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لدورة الحياة الصافية مقارنة بالوقود التقليدي. SAF هو المصطلح المفضل والمستخدم بشكل شائع الآن لمكونات وقود الطائرات المُصنَّعة غير البترولية والتي تم إنتاجها وفقًا للتعريفات الواردة في ASTM D7566 . عندما يتم مزج SAF بوقود الطائرات التقليدي ، فإنها تتوافق مع ASTM D1655، مما يسمح باستخدامه في الطائرات الحالية والبنية التحتية. يتوفر SAF تجاريًا بكميات محدودة ويتم استخدامه في مطار لوس أنجلوس الدولي منذ عام 2016 وفي أواخر عام 2020 في مطار سان فرانسيسكو الدولي. يعمل أحد مرافق الإنتاج المحلية في لوس أنجلوس والعديد منها قيد الإنشاء أو المخطط لها وبدأت الواردات من منتج دولي في أواخر عام 2020. لا يبلغ تقييم الأثر البيئي عن إنتاج SAF ؛ ومع ذلك ، أبلغت وكالة حماية البيئة عن بيانات RFS RIN ، والتي تشير إلى أن الولايات المتحدة استهلكت 4.6 مليون جالون في عام 2020.

    حاليًا ، تمت الموافقة على سبع "مسارات" أو فئات وقود من SAF بموجب معيار ASTM D7566. يجب مزج جميع أحجام SAF الأنيقة بوقود توربينات الطيران التقليدي قبل أن يتم اعتمادها كمكافئ لـ ASTM D1655 واستخدامها لاحقًا في الطائرة. المسارات السبعة المعتمدة (الموجودة في ملاحق D7566) هي:

    • وقود الكيروسين البرافيني المُصنَّع هيدروجينًا (SPK) باستخدام موارد الكتلة الحيوية الصلبة (مثل بقايا الخشب) (FT-SPK) ؛ أقصى مستوى للخلط 50٪
    • كيروسين برافيني مُصنَّع من استرات معالجة مائية وأحماض دهنية (HEFA) مشتق من زيت الطهي المستخدم والدهون الحيوانية والطحالب والزيوت النباتية (مثل الكاميلينا) (HEFA-SPK) ؛ أقصى مستوى للخلط 50٪
    • وقود الأيزوبرافين المركب من السكريات المخمرة المعالجة هيدروجينية (SIP) ، المعروفة سابقًا باسم وقود السكر المباشر إلى الهيدروكربون (HFS-SIP) ؛ أقصى مستوى للخلط 10٪
    • FT-SPK بوقود عطري باستخدام موارد الكتلة الحيوية الصلبة (مثل بقايا الخشب) (FT-SPK / A) ؛ أقصى مستوى للخلط 50٪
    • وقود SPK من الكحول إلى الطائرات النفاثة المنتج من الأيزوبوتانول أو الإيثانول (ATJ-SPK) ؛ أقصى مستوى للخلط 50٪
    • التحلل الحراري المائي التحفيزي (أو التميع الحراري المائي) وقود نفاث مشتق من الدهون والزيوت والشحوم (CHJ) ؛ أقصى مستوى للخلط 50٪.
    • HEFA مع الهيدروكربونات (HC-HEFA) ينتج من الإسترات والأحماض الدهنية بتركيز 10٪ كحد أقصى.

  • البنزين المتجدد - المعروف أيضًا باسم البنزين الحيوي أو البنزين "الأخضر" ، والبنزين المتجدد هو وقود نقل مشتق من الكتلة الحيوية ومناسب للاستخدام في محركات الاشتعال بالشرارة. يفي بمواصفات ASTM D4814 في الولايات المتحدة و EN 228 في أوروبا.

طريقة انتاج الوقود الحيوي

يمكن إنتاج الوقود الحيوي الهيدروكربوني المتجدد من مصادر الكتلة الحيوية المختلفة. وتشمل هذه الدهون (مثل الزيوت النباتية والدهون الحيوانية والشحوم والطحالب) والمواد السليلوزية (مثل بقايا المحاصيل والكتلة الحيوية الخشبية ومحاصيل الطاقة المخصصة). حيثما يحدث الإنتاج ، تركز المرافق التجارية بشكل كبير على إنتاج الديزل المتجدد على الرغم من أنه من المتوقع زيادة إنتاج SAF مع العديد من المصانع قيد الإنشاء. من الشائع أن تنتج نفس المنشأة كلاً من الديزل المتجدد و SAF. اعتبارًا من عام 2020 ، كان هناك خمسة مصانع تجارية تعمل بالديزل المتجدد بطاقة مجمعة تبلغ 550 مليون جالون ومنشأة واحدة تنتج كلاً من الديزل المتجدد و SAF بسعة 42 مليون جالون. هناك ثلاثة مصانع قيد التوسيع وثمانية قيد الإنشاء ، ومن المتوقع أن تضيف 2 مليار جالون أخرى من الطاقة. غالبية المصانع الجديدة والتوسع في المصانع الحالية مخصصة لإنتاج الديزل المتجدد - ثلاثة على الأقل من المرافق ستنتج أيضًا SAF. تواصل الولايات المتحدة استيراد الديزل المتجدد ، إلى حد كبير من منشآت الإنتاج في سنغافورة. يتم استخدام جميع أنواع وقود الديزل (SAF) وتقريبًا جميع أنواع الديزل المتجدد في ولاية كاليفورنيا نظرًا لمعيار الوقود منخفض الكربون الخاص بالولاية.

يستكشف الباحثون مجموعة متنوعة من الأساليب لإنتاج الوقود الحيوي الهيدروكربوني المتجدد. قد تكون مصانع الإنتاج قائمة بذاتها أو مشتركة في مصافي البترول.

تشمل مسارات التكنولوجيا التي يجري استكشافها لإنتاج الوقود الحيوي الهيدروكربوني المتجدد ما يلي:

  • المعالجة بالهيدروجين التقليدية - تستخدم في مصافي البترول ، تتضمن المعالجة بالهيدروجين تفاعل المادة الأولية (الدهون) مع الهيدروجين تحت درجات حرارة وضغوط مرتفعة في وجود محفز. تستخدم المصانع التجارية هذه التقنية حاليًا.

  • رفع مستوى السكر البيولوجي - يستخدم هذا المسار عملية تفكيك كيميائي حيوي ، مماثلة لتلك المستخدمة مع الإيثانول السليلوزي مع إضافة الكائنات الحية التي تحول السكريات إلى هيدروكربونات.

  • التحويل التحفيزي للسكريات - يتضمن هذا المسار سلسلة من التفاعلات التحفيزية لتحويل تيار الكربوهيدرات إلى وقود هيدروكربوني.

  • التغويز - خلال هذه العملية ، يتم تحويل الكتلة الحيوية حراريًا إلى غاز تخليقي وتحويلها تحفيزيًا إلى وقود هيدروكربوني.

  • الانحلال الحراري - يتضمن هذا المسار التحلل الكيميائي للمواد العضوية عند درجات حرارة مرتفعة في غياب الأكسجين. تنتج العملية زيتًا حراريًا سائلًا يمكن ترقيته إلى وقود هيدروكربوني ، إما في عملية قائمة بذاتها أو كمواد وسيطة للتغذية المشتركة مع النفط الخام في مصفاة بترول قياسية.

  • المعالجة الحرارية المائية - تستخدم هذه العملية ضغطًا مرتفعًا ودرجة حرارة معتدلة لبدء التحلل الكيميائي للكتلة الحيوية أو مواد النفايات الرطبة لإنتاج زيت يمكن ترقيته بشكل تحفيزي إلى وقود هيدروكربوني.

فوائد

يوفر الوقود الحيوي الهيدروكربوني المتجدد العديد من الفوائد ، بما في ذلك:

إرسال تعليق

أحدث أقدم

نموذج الاتصال