דלק ביולוגי דור שני ושלישי: מאפיינים ושימושים

בהקשר עולמי שבו מדיניות האקלים צוברת בולטות ומדינות שואפות להפחית את פליטת ה-CO2, דלק ביולוגי מופיע כאחד הפתרונות המרכזיים. התחבורה מייצגת מגזר קריטי, שמייצרת 29% מפליטות ה-CO2 המקבילות בעולם בשנת 2019. לכן, חיוני למצוא דרכים להפחתת פחמן בתעשייה זו ודלקים ביולוגיים מהדור השני והשלישי ממלאים תפקיד חשוב באסטרטגיה זו.

במאמר זה, נחקור בפירוט מה הם דלקים ביולוגיים מהדור השני והשלישי, כיצד הם מיוצרים, המאפיינים שלהם ויתרונותיהם על פני דלקים מאובנים מסורתיים.

דור דלק ביולוגי ראשון

דלק ביולוגי דור ראשון מתקבל מגידולים חקלאיים המיועדים למזון, כמו תירס, קני סוכר או פולי סויה. ביואתנול וביודיזל הם שתי דוגמאות מייצגות לסוג זה של דלק ביולוגי. הוּא ביו אתנול הוא מתקבל בעיקר מגידולים עשירים בסוכרים או עמילנים באמצעות תסיסה, והוא משמש מעורבב עם בנזין ליצירת דלקים לרכב. מצד שני, ה ביו דיזל הוא נוצר משמנים צמחיים או שומנים מן החי, באמצעות תהליך כימי הנקרא טרנס-אסטריפיקציה.

למרות שדלקים ביולוגיים אלו היו חיוניים בשלב הראשון של המעבר האנרגטי, הם זוכים לביקורת על התחרות עם ייצור המזון, שעלול להעלות מחירים ובמקרים מסוימים לגרום לכריתת יערות ואובדן המגוון הביולוגי על ידי הקדשת שטחים נרחבים של חקלאות קרקע לייצור. של אנרגיה במקום מזון.

דלק ביולוגי דור שני ושלישי

דלק ביולוגי דור שני

דלק ביולוגי דור שני מייצג שיפור משמעותי בהשוואה לדלק ביולוגי מהדור הראשון מכיוון שהייצור שלהם אינו מתחרה בתזונת האדם. דלקים ביולוגיים אלו מתקבלים מחומרי הזנה ליגנוצלולוזיים שאינם אכילים, לרבות פסולת חקלאית וייעור, כגון קש, פסולת תאית, באגס קני סוכר, בין יתר.

אחת הטכנולוגיות הנפוצות ביותר בתהליך זה היא ייצור של ביואתנול תאית, הכרוך בפירוק כימי של חומרים תאית באמצעות אנזימים ומיקרואורגניזמים. תהליך זה מורכב יותר בהשוואה לשיטות מסורתיות, אך מאפשר קיימות אקולוגית רבה יותר על ידי מתן שימוש חדש לחומרים הנחשבים לפסולת.

מקור חשוב נוסף הוא השגת ביו-דיזל שמנים לא אכילים, כגון שמן ג'טרופה או אצות. בעזרת משאבים אלו אנו נמנעים מבעיית התחרות עם המזון, ובנוסף נעשה שימוש באדמות שוליים ויבולים הדורשים פחות משאבי מים.

אחד היתרונות הגדולים ביותר של דלק ביולוגי דור שני הוא שהם יכולים להפחית באופן דרמטי את פליטת גזי חממה (GHG), שיפור הקיימות של מגזר האנרגיה והפחתת כריתת היערות והשפלת הקרקע הנגרמת על ידי ייצור דלק ביולוגי מהדור הראשון.

דור שלישי לדלק ביולוגי

דלק ביולוגי דור שלישי מייצג חזית חדשה בייצור דלקים בני קיימא. הם מתפתחים מ מיקרואורגניזמים או אצות שיש להם את היכולת לייצר שמנים ותרכובות אנרגיה אחרות. אצות, במיוחד, מהוות מקור מבטיח בשל יכולתן לגדול בסביבות מגוונות, לרבות מקווי מים מליחים ומי שפכים, מבלי להתחרות על קרקע חקלאית יצרנית.

דוגמה מרכזית לדלק ביולוגי מהדור השלישי היא ביודיזל מיקרו אצות. מיקרו-אצות גדלות בכורים שנועדו למקסם את הביצועים שלהן, והשומנים שהם צוברים מופקים ומעובדים לייצור דלק. לתהליך זה יתרון בכך שאינו דורש כמויות גדולות של קרקע, בנוסף לשיפור היעילות של לכידת הפחמן, שכן אצות מעולות בספיגה של CO2 במהלך גידולן.

יתר על כן, הביוטכנולוגיה אפשרה את השינוי הגנטי של מיקרואורגניזמים מסוימים כדי לייצר דלק ביולוגי עם מאפיינים דומים לפחמימנים מאובנים. מערכות מתקדמות אלו נמצאות בפיתוח, אך יש להן פוטנציאל ליצור דלקים מתחדשים לחלוטין וללא תחרות עם משאבי מזון.

מטרות ויתרונות של דלק ביולוגי דור שני ושלישי

המטרה העיקרית של דלק ביולוגי דור שני ושלישי היא למזער את התלות בדלקים מאובנים תוך הפחתת ההשפעה הסביבתית של ייצור אנרגיה ברחבי העולם. דלק ביולוגי אלו מציעים דרך בת קיימא לענות על צורכי האנרגיה של מגזר התחבורה מבלי לפגוע בייצור המזון או לגרום נזק בלתי הפיך לסביבה.

כמה מהיתרונות החשובים ביותר הם:

• Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero: ההערכה היא שדלקים ביולוגיים מהדור השני והשלישי יכולים להפחית את פליטת ה-CO2 בעד 70% בהשוואה לדלקים מאובנים רגילים.
• שימוש במשאבים שאינם מזון: בהיותם מבוססים על פסולת בלתי אכילה ומיקרואורגניזמים, דלקים ביולוגיים אלה אינם מאיצים את משבר המזון או מפעילים לחץ על מחירי המזון.
• גמישות וגיוון: דלק ביולוגי דור שלישי משתמש במגוון רחב של מקורות, מפסולת ועד מיקרו אצות, מה שמאפשר צדדיות רבה יותר בייצור וביישום שלהם.

אתגרים ואתגרים בייצור דלק ביולוגי

למרות שהפוטנציאל של דלק ביולוגי הוא עצום, הייצור שלהם עדיין מתמודד עם כמה אתגרים. אחד האתגרים העיקריים הוא עלות ייצור גבוהה, במיוחד במקרה של דלק ביולוגי מהדור השלישי. גידול אצות או שינוי גנטי דורש השקעה ראשונית גדולה וטכנולוגיה מיוחדת.

אתגר נוסף הוא זמינות התשתיות והתאמת בתי הזיקוק ומפעלי הייצור לטיפול ולעיבוד סוגים חדשים אלו של דלקים ביולוגיים. למרות שיש התקדמות בתחום זה, עדיין יש הרבה מה לעשות כדי לשפר את היעילות ולהפוך את הייצור לכדאי יותר מבחינה כלכלית.

לבסוף, חשוב להתייחס תקנות ומדיניות ציבורית, אשר משתנים מאוד בין מדינות, מה שמקשה על אימוץ נרחב של דלק ביולוגי. בעולם, דרושה תמיכה ממשלתית גדולה יותר, תמריצים ורגולציות כדי לעודד השקעה בטכנולוגיות אלו.

עם ההתקדמות הטכנולוגית הזו והתמקדות גדולה יותר ביישום מדיניות ירוקה, לדלקים ביולוגיים מהדור השני והשלישי יש פוטנציאל להיות פתרונות ברי קיימא אמיתיים להפחתת הפחמן של התחבורה.

דלקים ביולוגיים אלו מייצגים את עתיד האנרגיה המתחדשת, תוך שימוש במקורות שאינם מזון ומאפשרים הפחתה משמעותית בפליטת גזי חממה. אם ניתן להתגבר על האתגרים הנוכחיים במונחים של עלות וייצור, דלקים אלה ישחקו תפקיד חיוני במאבק בשינויי האקלים.