Polacy pracują nad paliwem przyszłości. Dodają składniki z odpadów
Naukowcy z Politechnik: Lubelskiej, Rzeszowskiej i Białostockiej pracują nad innowacyjnym paliwem przyszłości. Podjęli się wyzwania stworzenia mieszaniny paliw z jak największym udziałem składników pochodzących ze źródeł odpadowych. Mowa tutaj m.in. o elementach produkowanych ze starych opon oraz styropianu.
Projekt pt. "Opracowanie i badania kompozycji zastępczych paliw odnawialnych pochodzących ze zróżnicowanych źródeł odpadowych" realizowany jest przez konsorcjum Politechniki, Politechniki Rzeszowskiej i Politechniki Białostockiej w ramach większego projektu Politechniczna Sieć Via Carpatia. Jego celem jest stworzenie innowacyjnych paliw przyszłości, które niedługo mogą napędzać silniki naszych samochodów.
Polacy tworzą paliwo przyszłości
Zajmujemy się badaniami paliw, które mogłyby zastąpić olej napędowy lub przynajmniej, jako dodatki zmniejszyć jego ślad węglowy. Nie są to paliwa dalekiej przyszłości, ale bliskiej przyszłości. Musimy sobie zdać sprawę z tego, że samochody przyszłości zostały już wyprodukowane. A te, które dzisiaj są sprzedawane będą w eksploatacji przez kolejnych 20 lat. W związku z tym musimy zapewnić im źródło energii i najlepiej, jeżeli będą to paliwa odnawialne.
Projekt podzielony jest na kilka etapów. Pierwszym z nich była weryfikacja parametrów fizykochemicznych paliw pochodzących z różnych źródeł odnawianych, czyli paliwa z pirolizy polipropylenu, polistyrenu, opon samochodowych, a także hydro rafinowanego oleju rzepakowego. W kolejnych etapach polscy eksperci będą m.in. komponowali mieszaniny paliwa i badali ich parametry. Przeprowadzą też eksperymenty na specjalnym silniku badawczym.
Wszelkiego rodzaju odpady z tworzyw sztucznych czy gumy mogą być poddane pirolizie, czyli rozkładowi termicznemu na mniejsze cząsteczki. Wszystkie te materiały składają się z tych samych pierwiastków, które wchodzą w skład paliw, tzn. węgla wodoru i to nawet w odpowiednich proporcjach. W związku z tym możemy odzyskać materiał energetyczny i go zagospodarować w postaci dodatku do paliwa.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Wykorzystanie tego typu paliw, które zawierają w sobie składniki pochodzące z odpadów, może pomóc w walce z emisją dwutlenku węgla (CO2). W jaki sposób? Prof. Hunicz przedstawia to w następujący sposób: - Jeżeli spalamy paliwa, to możemy przyjąć, że każdy atom węgla w paliwie zostanie finalnie przekształcony w cząsteczkę CO2. W przypadku wykorzystania paliw kopalnych zwiększamy w ten sposób zawartość CO2 w atmosferze. Natomiast wykorzystując biomasę lub np. odpady nie wydobywamy niczego z ziemi i można założyć, że ich ślad węglowy w dłuższej perspektywie czasowej jest zerowy.
Ekspert zwraca również uwagę, że wykorzystanie surowców odpadowych do wytwarzania paliw wpisuje się w założenia gospodarki obiegu zamkniętego. Zwłaszcza że na świecie codziennie wyrzuca się około miliona ton tworzyw sztucznych, które stanowią ogromne zagrożenie dla środowiska. - Energia w nich zawarta odpowiada około 7 proc. zużywanej ropy naftowej. Korzyści z energetycznego wykorzystania takich odpadów są więc oczywiste - mówi nam ekspert.
Naukowcy mają jednak świadomość, że biokomponenty w paliwach mogą budzić pewne obawy użytkowników. Chodzi m.in. o ich wpływ na silnik, a w szczególności na aparaturę paliwową. - Obecnie toczy się dyskusja wokół zwiększonego do 10 proc. dodatku etanolu do benzyny. Zapewne jeszcze bardziej intensywna dyskusja miałaby miejsce, gdybyśmy powiedzieli, że będziemy dodawać do paliwa składniki produkowane ze śmieci - zaznacza prof. Hunicz.
Nasze badania skupiają się między innymi na tym, aby trochę takie paliwa odczarować. Badania właściwości fizykochemicznych paliw pirolitycznych pokazują, że mogą one być stosowane do zasilania silników do odpowiednim oczyszczeniu. Nasze badania silnikowe wykazały, że dodatki nawet na poziomie 20 proc. do oleju napędowego nie mają istotnego wpływu na przebieg spalania w silnikach diesla, osiągi oraz emisję związków szkodliwych. Ze względu na nieco gorsze właściwości samozapłonowe od oleju napędowego mogą one być tylko dodatkami do niego.
W swoich badaniach jako bazę do tworzenia paliw polscy eksperci poza olejem napędowym wykorzystuję też hydrorafinowany olej roślinny (HVO, ang. hydrotreated vegetable oil). Jest to biodiesel nowej generacji o znacznie lepszych właściwościach niż olej napędowy, takich jak właściwości samozapłonowe. Produkowany z tłuszczów odpadowych ma niemal zerowy ślad węglowy.
- Paliwo to składa się wyłącznie z węglowodorów parafinowych. Połączenie HVO oraz dodatków pochodzących z pirolizy polimerów umożliwia stworzenie mieszanek o składzie chemicznym i właściwościach zbliżonych do oleju napędowego - wyjaśnia prof. Hunicz.
Karolina Modzelewska, dziennikarka Wirtualnej Polski
