Biodieselul si bioetanolul, sunt produse extrase din plante si apoi prelucrate, ce pot fi amestecate cu motorina si benzina, rezultatul fiind un combustibil mai putin poluant. La noi incepe in forta productia de biodiesel, dar se fac unele incercari si pentru obtinerea bioethanolului.

Culturile pentru biocarburanti pot scoate agricultura din hibernare.

Energia din materia prima regenerabila este considerata in Romania unul dintre cele mai promitatoare sectoare avand in vedere resursele bogate, dar si faptul ca sectorul bioenergetic este in prezent foarte putin exploatat. Avem deja o platforma tehnologica de nivel european pentru biocarburanti, iar culturile specifice necesare pot fi marite si intretinute fara a afecta agricultura, dat fiind terenul agricol neutilizat in prezent, este foarte  bun pentru culturi de plante speciale.
Soia, rapita si palmierul sunt cele mai importante culturi pentru biocarburanti, potentialul pentru primele doua fiind la noi unul foarte ridicat: productivitate aproape dubla la rapita romaneasca, cu 4,5 tone la hectar, fata de 2,5 tone la hectar, cat se produc in UE, arata specialisti.

Clima specifica latitudinii Romaniei permite insa plantarea majoritatii plantelor din care se produc biocarburanti: rapita, floarea soarelui, soia pentru biodiesel si sfecla de zahar, topinambur, sorg zaharat, grau si porumb pentru bioetanol. Astfel de culturi pot fi intretinute fara a afecta agricultura clasica, Romania avand o pozitie foarte buna la terenuri agricole, cu 6,6 milioane de hectare oficial (9,3 neoficial, sustin specialistii), din care 64% teren arabil. Acesta este jumatate nefolosit de proprietari. Ponderea de biocarburanti trebuie sa creasca constant dupa cerintele UE. Acum avem 4% biodiesel in motorina vanduta la pompa, iar in 2009 va creste si ponderea biobenzinei, in prezent mai mica.Una dintre probleme, evidentiate in cadrul intrunirii "Biocarburanti si energie din biomasa", este aceea ca procesul de conversie a biomasei in energie nu este deocamdata unul continuu pe tot traseul - productie plante, transport, prelucrare, depozitare, distributie carburant, fapt care are implicatii negative asupra termenului de valabilitate a biocarburantilor.

``.La nivel planetar se foloseste pentru alimente maxim 40 % din suprafata potential arabila, iar imbunatatind tehnologiile agricole am putea folosi 30%. In Romania, aproximativ 50% din suprafata de teren agricol este nefolosita", arata Benone Velcescu, consilier in cadrul Ministerului Agriculturii si Dezvoltarii Rurale. "Iata de ce a spune ca biocarburantii influenteaza pretul alimentelor este un nonsens. Doar trei tari UE ar putea acoperi fara probleme necesarul de hrana al tuturor locuitorilor celor 28 de tari membre", sustine Benone Velcescu. De altfel, la nivel UE, conceptul de biorafinare s-a dezvoltat foarte mult in ultimii ani, fara a afecta alimentatia populatiei. Romania este pe locul 5-6 in Europa din punct de vedere stiintific in ceea ce priveste biocombustibilii, arata specialistii domeniului. La noi exista cercetarea, insa intreg lantul are verigi lipsa cand vine vorba de crearea unui sistem. Germanii au stiut sa creeze sistemul, si acum sunt cei mai avansati in biocombustibili.

Biocarburantii, aliati impotriva poluarii

La nivel european normele privitoare la emisiile poluante impuse instalatiilor industriale si autovehiculelor sunt extrem de severe. S-a ajuns deja la standardul Euro 5, daca vorbim despre emisiile autovehiculelor, iar emisiile din instalatiile industriale trebuie controlate strict, pentru a evita amenzile foarte mari sau riscul de a se inchide intreprinderea. Daca privim spre SUA, cel mai mare poluator din lume, acolo nici nu s-a ratificat protocolul de la Kyoto (acord international privind mediul ratificat deja de 160 de tari, inclusiv Romania, care prevede o reducere a emisiilor poluante intre 2008-2012) din cauza imposibilitatii atingerii tintelor propuse. Una dintre cerintele UE este cresterea procentului din PIB destinat cercetarii pentru biocarburanti din fiecare tara membra, pana in 2014.
"Pamantul este un rezervor limitat atunci cand vine vorba despre carburantii fosili, insa energia Soarelui este nelimitata si poate fi folosita in diferite feluri, inclusiv prin biocarburanti, facuti din plante", arata Benone Velcescu.

Beneficii suplimentare

"Reducerea costurilor biocarburantilor va fi semnificativa prin utilizarea glicerinei rezultate din prelucrarea biomasei", arata Dr. Ing. Misu Moscovici, directorul Institutului de Cercetare Chimico Farmaceutica Bucuresti. Glicerina este inclusa in suplimente alimentare de stimulare a imunitatii, ca adjuvanti sau cu actiune de potentare a actiunii vaccinurilor. Poate fi utilizata si in industria alimentara. Rezidurile de la biocarburanti se pot folosi atat in hrana animalelor, cat si ca biofertilizanti.

Efecte negative

Balanta surselor regenerabile de energie trebuie foarte bine stabilita, astfel incat mixul eolian, solar, biocarburanti, sa nu aiba efecte negative asupra altor domenii, cum este cel agricol. Cei mai mari producatori mondiali de biocarburanti sunt SUA si Brazilia (tot cu firme americane). In UE domina biomotorinele produse in Germania, Franta si Italia din ulei de palmier, cu un efect negativ de monocultura in tarile producatoare de ulei. Acestea folosesc terenul agricol pentru a cultiva din ce in ce mai multi palmieri, pentru a obtine bani cu care sa cumpere produse alimentare din import.

Idei noi

O idee importanta este cea a biocarburantilor din alge si celuloza. Pentru bioetanol din alge se fac cercetari, mai ales in tarile nordice. In Suedia se importa vin pentru a-l transforma in bioetanol. Biomasa in amestec cu carbunele se va utiliza in instalatii energetice de mare putere. Centralele electrice vor fi obligate sa obtina "certificate verzi", moment in care acestea vor cumpara instalatii energetice de utilizare a biomasei in combinatie cu carbunele, arata Corneliu Radulescu, Director la Agentia Romana pentru Conservarea Energiei. In timp ce in tari vechi membre UE nu exista taxe pe biocarburanti, in Romania Ministerul Finantelor a pus taxe speciale in momentul in care productia a ajuns in 2007 la un nivel promitator, de 30 de mii de tone de biocarburanti. Nici Ministerul Mediului nu se implica pentru a sprijini aceasta directie de dezvoltare, in timp ce in Austria, de exemplu Ministerul similar este principalul sustinator al productiei de biocarburanti.
De aceea, in prezent se cauta noi metode de sprijin pentru infiintarea culturilor agricole dedicate producerii de biocombustibili, cele existente fiind infime.

Cum pot ajunge fermierii la independenta energetica?

Cum biodiesel-ul va reprezenta 20% din consumul total de combustibili in 2020, INMA Bucuresti (Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Masini si Instalatii destinate Agriculturii si Industriei Alimentare) are deja dispozitive pentru tractoare care fac posibila utilizarea uleiurilor vegetale crude (brute) pe post de combustibili. Fermierii romani pot deveni astfel independenti energetic. "Uleiurile sunt deja obtinute la noi intr-o statie pilot in curs de perfectionare, cu o presa construita dupa model german, care functioneaza continuu pana la epuizarea stocului de biomasa," arata Dr.Ing. Paul Gageanu de la INMA. Astfel, "pentru o ferma cu 600 de hectare de teren, numai 20 de hectare cultivate cu rapita (transformata in ulei crud netratat) pot asigura necesarul de combustibili pentru prelucrarea ecologica a intregului teren."

Biodieselul se extrage din semintele de rapita; pe plan european se obtin in mod obisnuit circa 3 tone de samanta de rapita la hectar, din care se poate extrage o tona de ulei crud de rapita. Acest ulei crud poate fi folosit direct in motoare, pana la 100% in perioada de vara, ca un adaos de 40% toamna, si iarna intr-o concentratie mai mica', explica profesorul Iosif Tripsa. Dar, pe langa acest ulei, din rapita se mai obtine, prin procedeul de esterificare, si ceea ce este cunoscut sub denumirea de biodiesel. Tot un ulei vegetal, ce se amesteca la orice temperatura cu carburantul obisnuit. Insa aceste produse obtinute prin esterificare sunt mai scumpe si necesita conditii speciale.
   In urma cu cativa ani, parea un vis. Biocombustibili in Romania anului 2007. Pentru un parc de masini invechite, aflat in proprietatea unor oameni cu venituri lunare de cateva sute de euro, parea aproape un sacrilegiu sa ceri respectarea normelor europene de poluare. Dar de anul trecut lucrurile s-au schimbat. Uniunea Europeana a stabilit ca, pana in anul 2010, 5,75% din totalul carburantilor folositi in transport sa fie biocombustibili. Toate tarile membre sunt obligate sa raporteze anual progresele facute in domeniu', precizeaza Costinel Radu, consilier in cadrul ARIS. Directiva UE 2003/30/CE prevede promovarea utilizarii combustibililor si a altor combustibili regenerabili, in special in sectorul transporturilor, ca parte a politicii UE de reducere a dependentei de importul de energie si de scadere a emisiilor de gaze ce genereaza efectul de sera. De asemenea, in directiva mentionata sunt prevazute termene pentru ca statele membre sa ia masuri astfel incat pe pietele lor sa fie promovati biocombustibilii care sa inlocuiasca 2% din energia continuta in benzina si motorina utilizate, pana la sfarsitul anului 2005, si circa 20% pana in anul 2020.
Odata cu aceste cerinte, interesul marilor companii pentru piata romaneasca a crescut brusc. Cu o produc-tie agricola importanta, Romania beneficiaza de toate atuurile necesare sustinerii unui astfel de sector.


Biomotorina de Lehliu Gara, judetul Calarasi
Primii care si-au anuntat intentia de a transforma rapita romaneasca in biodiesel au fost portughezii. Compania Biomart, divizie a consortiului Martifer, a demarat investitii de 47 de milioane de euro in construirea unei fabrici la Lehliu Gara, judetul Calarasi. Proiectul va fi dezvoltat in doi timpi: intr-o prima etapa va fi construita rafinaria - in care se vor investi in jur de 16 milioane de euro -, in paralel urmand a se ridica fabrica de extragere a uleiurilor utilizate pentru obtinerea combustibilului. Proiectul va fi incheiat la inceputul anului 2007. Cu o capacitate anuala de 100.000 de tone de biodiesel, rafinaria va fi cea mai mare de acest tip din Europa. Aceasta va asigura 30% din necesarul Romaniei de combustibil ecologic', a declarat Carlos Gil, directorul Biomart Romania. Grupul intentioneaza sa obtina o cifra anuala de afaceri de 80 de milioane de euro din productia romaneasca de biodiesel. De asemenea, grupul Martifer si-a propus sa preia circa 50.000 de hectare de teren prin Agromart - furnizor de seminte tehnice pentru Biomart -, unde va produce materia prima. Agromart va aloca 13 milioane de euro pentru cumpararea terenului. Investitiile totale pe care le va face Agromart in urmatorii sase ani, in teren si utilaje, se vor ridica la 25 de milioane de euro.

. Bioetanol-ul este folosit ca o alternativa la benzina, in amestecuri de proportii diferite cu aceasta sau in stare pura (E100).

Bio-Etanolul

Bioetanolul este cel mai frecvent utilizat biocombustibil pentru substituirea benzinei.

Bioetanol-ul este un combustibil ecologic, formula chimica fiind aceeasi cu cea a alcoolului etilic gasit in bauturile spirtoase Acesta poate fi amestecat cu benzina in orice concentratie pana la etanol pur (E100).

Din punct de vedere al caracteristicilor bioetanol-ului, acesta are o cifra octanica mai mare decat benzina, de aici rezultand o ardere mai eficienta (implicit si emisii de CO2 mai reduse decat in cazul motoarelor care functioneaza doar cu benzina, emisii fara sulfuri si hidrocarburi). Puterea energetica per litru este insa mai mica (34%), fiind nevoie de mai mult combustibil pentru acelasi numar de kilometri. Pentru atingerea unei eficiente cat mai ridicate, o masina trebuie dotata cu un motor exclusiv proiectat pentru a functiona cu bioetanol, adica un motor cu o rata de compresie a amestecului combustibil mai mare.

Materia prima din care se produce bioetanol-ul este reprezentata de resturi din industria lemnului (cherestea, bucati de lemn, hartie reciclata), trestie de zahar, sfecla de zahar, porumb etc, dintre acestea cel mai des 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.
Producere
Etanolul este fabricat prin conversia microbiala a materialelor din biomasa prin fermentare. 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.

Brazilia 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).

Costuri

Etanolul din trestia de zahar cultivata in centru-sudul Braziliei este de departe cel mai ieftin biocombustibil in prezent. Costul financiar al producerii de etanol in Brazilia este estimat a fi de 0,23 - 0,29USD per litru la un curs de schimb din 2005 (RUS2,40 = 1,00USD), marja ce reflecta in mare diferenta dintre costurile de producere a zaharului in diferite regiuni.
In 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.

Conform unor estimari, in Uniunea Europeana, costurile pentru producerea etanolului se situeaza intre 0,36 si 0,48 euro per litru in cazul utilizarii graului ca materie prima, iar daca materia prima este sfecla de zahar aceasta marja este 0,42 - 0,54 euro per litru (Enguidanos si altii 2002). Aceste cifre de cost sunt considerabil mai mari decat etanolul produs in Brazilia sau Statele Unite ale Americii. Costurile de productie in noile state membre sunt comparabil ridicate. Un raport al UE coteaza costurile producerii de etanol la 0,36euro per litru in Bulgaria, 0,56-0,57euro in tarile baltice si 0,60 euro pe litru in Polonia (Kovalov si altii 2003).

Furnizarea de vehicule
Urmatoarele automobile flexi combustibil sunt disponibile pe piata europeana in prezent:

Ford: Focus C-Max
Volvo: S40, V50 si C30
Saab 9-5, 9-3
Renault: Megane
Peugeot: 307 Bioflex
Skoda: Oktavia Flexifuel (1.6)
Volkswagen: Golf, Caddy (1,6)
(Audi si Seat au anuntat de asemenea introducerea automobilelor pe etanol la finele lui 2007).


Numar autobuze functionand pe etanol
Stockholm (Suedia) 400 autobuze
Madrid (Spania) 5 autobuze
La Spezia (Italia) 3 autobuze
Slupsk (Polonia) 1 autobuz
Londra (Marea Britanie) 1 autobuz

BENEFICII DE MEDIU

Etanolul 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.

AVANTAJE

1. Se reduc emisiile gazelor cu efect de sera
2. Ajuta la reducerea emisiilor de monoxid de carbon (CO), a hidrocarburilor, din gazele de evacuare, indeosebi in zone cu clima rece
3. ajuta la dezvoltarea rurala
4. sporeste numarul locurilor de munca in sectorul materiilor prime

Biogazul este un amestec de gaze combustibile, care se formeaza prin descompunerea substantelor organice in mediu umed si lipsa de oxigen. Componentul de baza a biogazului este metanul. Primele descrieri a biogazuluisunt efectuate de catre Volta la sfarsitul secolului al XVII-lea. Volta a extras pentru prima data metanul din gazele de mlastina.

Procesul de formarea biogazului, fermentarea anaeroba, are loc la temperaturi intre 20-45°C in prezenta a doua specii de bacterii:
- Bacilus cellulosae methanicus, responsabil de formarea metanului, si
- Bacilus cellulosae hidrogenicus, responsabil de formarea hidrogenului.

Ulterior aceste doua specii au fost reunite sub denumirea comuna de methano-bacterium. Ca materie prima la formarea biogazului serveste biomasa, ce reprezinta materiale vegetale reziduale. Celuloza este principalul component a materiei organice utilizate la formarea biogazului. Continutul celulozei in materia organicaeste de circa 50%. Dintre alte componente putem mentiona plantele acvatice, algele, resturile animaliere etc.

In prezent exista circa sapte procedee de recuperare a energiei din reziduurile organice agricole: fermentarea anaeroba la temperatura mediului ambiant, fermentarea anaeroba la temperaturi ridicate, descompunere anaeroba termofila, distilarea distinctiva, compostarea, incinerarea si transferul de caldura.

Cel mai ridicat potential il are procesul de fermentare anaeroba la temperaturi in jur de 40°C. Prin fermentarea anaeroba microorganismele descompun materia organica, eliberand o serie de metaboliti, in principal bioxid de carbon si metan. In dependenta de materia prima, cantitatea de metan in biogaz este de 35-80%. Cantitatea maxima de metan se obtine la fermentarea resturilor animaliere, in special de la complexele avicole.

Bigazul necesita a fi prelucrat pana la utilizare. De obicei este trecut prin separatoare speciale, unde metanul este separat de restul gazelor. Utilizarea biogazului brut (preseparat) poate duce la intoxicare, deoarece in restul gazelor se poate contine gaze toxice.

Dintre componentele chimice ale materiei organice gradele cele mai ridicate de conversiune in biogaz au celulozele, hemicelulozele si grasimile.

Fermentarea anaeroba nu poate avea loc in prezenta luminii si oxigenului, in lipsa unui mediu cu umiditate mare. La descompunerea materiei organice mai participa microorganismele fermentative nespecializate: bacterii celulozice, lactice, acetice, sulfat-reductoare si denitrificatoare, precum si numeroase specii de ciuperci si unele drojdii. Microorganismele mentionate isi petrec activitatea in prima faza a fermentarii.

In faza urmatoare, numita metanogeneza, actioneaza bacteriile metanogene anaerobe specializate in producerea de metan. Majoritatea metanobacteriilor folosesc ca substrat numai hidrogenul si bioxidul de carbon. Metanul se formeaza prin reducerea bioxidului de carbon si oxidarea hidrogenului gazos de catre metano-bacteriile, care folosesc hidrogen. Reactia sumara a procesului este:

    CO₂ + 4H₂O --> CH₄ + 2H₂O + Q_(energie)

Energia eliminata in urma procesului este mica si, de obicei, se utilizeaza la intretinerea procesului de baza, care are o productivitate mai mare la temperaturi de circa 40°C, ceea ce permite pe timp de iarna realizarea procesului de fermentare fara energie termica din exterior (nu necesita instalatii suplimentare).

Pe langa metan se mai elimina hidrogen, hidrogen sulfurat, vapori de apa, amoniac, azot, indol si scatol.

Metanul este componentul care confera biogazului valoare energetica. In stare pura este un gaz combustibil, lipsit de culoare, miros sau gust; mai usor decat aerul (M=16); arde cu flacara albastruie; are o putere calorica de 97 MJ pe mililitru (putin mai mult ca motorina). Biogazul, comparativ cu metanul pur, are o putere de 25 MJ/ml, din cauza prezentei in el a bioxidului de carbon si altor gaze. Metanul nu se liche-fiaza la temperatura mediului ambiant (de la -20°C pana la +40°C). Se pastreaza la presiuni joase in containere cu volum mare sau presiuni ridi-cate in volume mici. De exemplu, o butelie de 0,1 ml la presiunea de 200 barili contine 28 ml de metan, cu care un tractor poate functiona 8 ore.

Intrebuintarea metanului.
a) Metanul se intrebuinteaza ca agent energetic. Este un combustibil superior carbunelui si chiar unor produse petroliere prin puterea calorica mai mare, cheltuieli de exploatare si transport mai redus.

b) metanul poate fi utilizat la obtinerea hidrogenului prin descompunere

CH₄ --> C + 2H₂ 
sau prin oxidare, cand se obtine carbon, vapori de apa sau oxizi de carbon si hidrogen
   2CH₄ + O₂ --> 2CO + 4H₂ 

c) este importanta reactia de clorurare a metanului, in urma carora se obtine clormetan, diclormetan, tricolormetan, tetraclormetan

  CH₄ + Cl₂ --> CH₃Cl + HCl