Energetický obsah biopaliva - Energy content of biofuel
The energetický obsah biopaliva je popis chemická energie obsažené v daném biopalivo, měřeno na jednotku hmotnosti tohoto paliva, jako specifická energie nebo na jednotku objemu paliva, jako hustota energie. Biopalivo je palivo, vyrobené z žijící organismy. Mezi biopaliva patří bioethanol, an alkohol od kvašení —Často se používá jako benzín přísada, a bionafta, který se obvykle používá jako nafta přísada. Specifická energie je energie za jednotku Hmotnost, který se používá k popisu energie obsah paliva vyjádřený v SI jednotky jako joule za kilogram (J / kg) nebo ekvivalentní jednotky.[1] Hustota energie je množství energie uložené v palivu na jednotku objem, vyjádřeno v jednotkách SI jako joule za litr (J / L) nebo ekvivalentní jednotky.[2]
Energie a CO2 produkce běžných biopaliv
Níže uvedená tabulka obsahuje záznamy o populárních látkách, které se již používají pro jejich energii nebo jsou pro takové použití diskutovány.
Zobrazí se druhý sloupec specifická energie, energetický obsah v megajoulů na jednotku hmotnosti v kilogramů, užitečné při porozumění energii, kterou lze získat z paliva.
Třetí sloupec v tabulce uvádí hustota energie, energetický obsah na litr objemu, což je užitečné pro pochopení prostoru potřebného pro skladování paliva.
Poslední dva sloupce pojednávají o uhlíková stopa paliva. Čtvrtý sloupec obsahuje podíl CO2 se uvolní při přeměně paliva na energii s ohledem na jeho počáteční hmotnost a pátý sloupec uvádí energii vyrobenou za kilogram CO2 vyrobeno. Jako vodítko platí, že vyšší číslo v tomto sloupci je pro životní prostředí lepší. Tato čísla však nezohledňují jiné skleníkové plyny uvolňované během spalování, výroby, skladování nebo přepravy. Například metan může mít skryté náklady na životní prostředí, které nejsou uvedeny v tabulce. [1]
| Typ paliva | Specifická energie (MJ /kg) | Hustota energie (MJ /L ) | CO2 Plyn vyrobený z použitého paliva (kg / kg)[poznámka 1] | Energie na CO2 (MJ /kg) |
|---|---|---|---|---|
| Tuhá paliva | ||||
| Bagasse (Třtina Stonky ) | 9.6 | ~ +40% (C.6H10Ó5)n +15% (C26H42Ó21)n +15% (C9H10Ó2)n 1.30 | 7.41 | |
| Plevy (semenné obaly) | 14.6 | [Sem vložte průměrné složení] | ||
| Zvíře Hnůj /Hnůj | [2] 10-[3] 15 | [Sem vložte průměrné složení] | ||
| Sušené rostliny (C6H10Ó5)n | 10 – 16 | 1.6 - 16.64 | LI 50% (C.6H10Ó5)n +25% (C26H42Ó21)n +25% (C10H12Ó3)n 1.84 | 5.44-8.70 |
| Dřevěné palivo (C6H10Ó5)n | 16 – 21 | [4] 2.56 - 21.84 | LI 45% (C.6H10Ó5)n +25% (C26H42Ó21)n +30% (C10H12Ó3)n 1.88 | 8.51-11.17 |
| Dřevěné uhlí | 30 | 85-98% uhlíku +VOC +Popel 3.63 | 8.27 | |
| Kapalná paliva | ||||
| Pyrolýzní olej | 17.5 | 21.35 | liší se | liší se |
| Metanol (CH3-ACH) | 19.9 – 22.7 | 15.9 | 1.37 | 14.49-16.53 |
| Ethanol (CH3-CH2-ACH) | 23.4 – 26.8 | 18.4 - 21.2 | 1.91 | 12.25-14.03 |
| Ecalen | 28.4 | 22.7 | 75% C2H6Ó +9% C3H8Ó +7% C4H10Ó +5% C5H12Ó +4% Hx 2.03 | 14.02 |
| Butanol (CH3- (CH2)3-ACH) | 36 | 29.2 | 2.37 | 15.16 |
| Tlustý | 37.656 | 31.68 | [Sem vložte průměrné složení] | |
| Bionafta | 37.8 | 33.3 – 35.7 | ~2.85 | ~13.26 |
| Slunečnicový olej (C18H32Ó2) | [5] 39.49 | 33.18 | (12% (C16H32Ó2) +16% (C18H34Ó2) +71% (LOS ANGELES) +1% (ALA) )2.81 | 14.04 |
| Ricinový olej (C18H34Ó3) | [6] 39.5 | 33.21 | (1% PA +1% SA +89.5% ROA +3% OA +4.2% Los Angeles +0.3% ALA )2.67 | 14.80 |
| Olivový olej (C18H34Ó2) | 39.25 - 39.82 | 33 - 33.48 | (15% (C16H32Ó2) +75% (C18H34Ó2) +9% (LOS ANGELES) +1% (ALA) )2.80 | 14.03 |
| Plynná paliva | ||||
| Metan (CH4) | 55 – 55.7 | (Zkapalněný) 23.0 - 23.3 | (Únik metanu působí 23 × skleník účinek CO2) 2.74 | 20.05-20.30 |
| Vodík (H.2) | 120 – 142 | (Zkapalněný) 8,5 - 10,1 | (Únik vodíku mírně katalyzuje poškozování ozonové vrstvy ) 0.0 | |
| Fosilní paliva (srovnání) | ||||
| Uhlí | 29.3 – 33.5 | 39.85 - 74.43 | (Nepočítám:CO, NEX, Sírany & Částice ) ~3.59 | ~8.16-9.33 |
| Ropa | 41.868 | 28 – 31.4 | (Nepočítám: CO, NOX, Sírany a částice) ~ 3.4 | ~12.31 |
| Benzín | 45 – 48.3 | 32 – 34.8 | (Nepočítám: CO, NOX, Sírany a částice) ~ 3,30 | ~13.64-14.64 |
| Diesel | 48.1 | 40.3 | (Nepočítám: CO, NOX, Sírany a částice) ~ 3.4 | ~14.15 |
| Zemní plyn | 38 – 50 | (Zkapalněný) 25,5 - 28,7 | (Etan, Propan & Butan N / C: CO, NOX & Sírany) ~ 3,00 | ~12.67-16.67 |
| Ethan (CH3-CH3) | 51.9 | (Zkapalněný) ~ 24.0 | 2.93 | 17.71 |
| Jaderná paliva (srovnání)[pozn. 2] | ||||
| Uran -235 (235U) | 77,000,000 | (Čistý) 1 470 700 000 | [Větší pro nižší Ruda konc. (Hornictví, Rafinace, Stěhování )] 0.0 | ~55[4] - ~90[3] |
| Jaderná fůze (2H -3H) | 300,000,000 | (Zkapalněný) 53 414 377,6 | (Mořské dno Vodík -Izotop Hornictví -Metoda Závislé) 0,0 | |
| Skladování energie palivových článků (srovnání) | ||||
| Přímý methanol | 4.5466 | [7] 3.6 | ~1.37 | ~3.31 |
| Výměna protonů (výzkum a vývoj) | až 5,68 | až 4,5 | (IFF Fuel is recycled) 0.0 | |
| Hydrid sodný (R & D) | až 11,13 | až 10,24 | (Měchýř pro recyklaci oxidu sodného) 0,0 | |
| Skladování energie z baterie (srovnání) | ||||
| Olověný akumulátor | 0.108 | ~0.1 | (Tolerance hlubokého cyklu 200–600) 0,0 | |
| Nikl-železná baterie | [8] 0.0487 - 0.1127 | 0.0658 - 0.1772 | (<40y Life) (2k-3k Cycle Tolerance IF no Paměťový efekt ) 0.0 | |
| Nikl-kadmiová baterie | 0.162 - 0.288 | ~0.24 | (Tolerance cyklu 1k - 1,5k, pokud není paměťový efekt) 0,0 | |
| Hydrid kovu niklu | 0.22 - 0.324 | 0.36 | (Tolerance cyklu 300-500, pokud není paměťový efekt) 0,0 | |
| Super železná baterie | 0.33 | [9] (1.5 * NiMH ) 0.54 | [10] (~ 300 Tolerance hlubokého cyklu) 0,0 | |
| Zinko-vzduchová baterie | 0.396 - 0.72 | [11] 0.5924 - 0.8442 | (Recyklovatelné tavením a remixováním, nikoli dobíjením) 0,0 | |
| Lithium-iontová baterie | 0.54 - 0.72 | 0.9 - 1.9 | (Životnost 3 až 5 let) (500-1k tolerance hlubokého cyklu) 0,0 | |
| Lithium-iontový polymer | 0.65 - 0.87 | (1.2 * Li-Ion )1.08 - 2.28 | (Životnost 3-5 let) (Tolerance hlubokého cyklu 300-500) 0,0 | |
| Lithium-železná fosfátová baterie | ||||
| DURACELL Zinek-vzduch | 1.0584 - 1.5912 | 5.148 - 6.3216 | (1–3 roky, doba použitelnosti) (recyklovatelné, nelze dobíjet) 0,0 | |
| Hliníková baterie | 1.8 - 4.788 | 7.56 | (10-30 let života) (3k + tolerance hlubokého cyklu) 0,0 | |
| Li-Aircell PolyPlusBC | 3.6 - 32.4 | 3.6 - 17.64 | (Může být dobíjecí) (Může prosakovat sulfáty) 0,0 | |
Poznámky
- ^ Zatímco všichni CO2 poměry produkce plynu se počítají s méně než 1% hranice chyby (za předpokladu, že celkem oxidace obsahu uhlíku v palivu), poměrům předchází a Tilda (~) označují míru chyby až (ale ne větší než) 9%. Uvedené poměry nezahrnují emise z paliva pěstování rostlin /Hornictví, čištění / rafinace a přeprava. Dostupnost paliva je obvykle 74–84,3% NET ze zdroje Energetická bilance.
- ^ Zatímco Uran-235 (235U) štěpení produkuje č CO2 plyn přímo, procesy nepřímého spalování fosilních paliv Hornictví, Frézování, Rafinace, Stěhování & Likvidace radioaktivního odpadu atd. středního až nízkého stupně uranová ruda koncentrace produkuje určité množství oxidu uhličitého. Studie se liší podle toho, kolik oxidu uhličitého se emituje. The Spojené národy Mezivládní panel o změně klimatu uvádí, že jaderná energie produkuje přibližně 40 g CO2 za kilowatthodinu (11 g / MJ, což odpovídá 90 MJ / kg CO2E).[3] Metaanalýza řady studií jaderného CO2 emise životního cyklu akademickým Benjamin K. Sovacool zjistí, že jádro v průměru produkuje 66 g CO2 za kilowatthodinu (18,3 g / MJ, což odpovídá 55 MJ / kg CO2E).[4] Jeden australský profesor tvrdí, že jaderná energie produkuje ekvivalent CO2 plyn emise za MJ čisté výstupní energie a Zemní plyn vypálená elektrárna. Prof. Mark Diesendorf, Inst. environmentálních studií, UNSW.
Výnosy běžných plodin spojené s výrobou biopaliv
Tato tabulka níže vyžaduje citace a vysvětlení metodiky![Citace je zapotřebí ]
| Oříznutí | Olej (kg/ha ) | Olej (L /ha ) | Olej (lb /akr ) | Olej (USA gal /akr ) | Olej na semena[nc 1] (kg / 100 kg) | Rozsah tání (° C) | Jód číslo | Cetan číslo | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Olej / Tlustý | Methyl Ester | Ethyl Ester | ||||||||
| Podzemnice olejná | (Jádro) 42 | |||||||||
| Kopra | 62 | |||||||||
| Lůj | 35 - 42 | 16 | 12 | 40 - 60 | 75 | |||||
| Sádlo | 32 - 36 | 14 | 10 | 60 - 70 | 65 | |||||
| Kukuřice | 145 | 172 | 129 | 18 | -5 | -10 | -12 | 115 - 124 | 53 | |
| Kešu oříšek | 148 | 176 | 132 | 19 | ||||||
| Oves | 183 | 217 | 163 | 23 | ||||||
| Lupina | 195 | 232 | 175 | 25 | ||||||
| Kenaf | 230 | 273 | 205 | 29 | ||||||
| Měsíček | 256 | 305 | 229 | 33 | ||||||
| Bavlna | 273 | 325 | 244 | 35 | (Semeno) 13 | -1 - 0 | -5 | -8 | 100 - 115 | 55 |
| Konopí | 305 | 363 | 272 | 39 | ||||||
| Sójové boby | 375 | 446 | 335 | 48 | 14 | -16 - -12 | -10 | -12 | 125 - 140 | 53 |
| Káva | 386 | 459 | 345 | 49 | ||||||
| Lněné semínko | 402 | 478 | 359 | 51 | -24 | 178 | ||||
| Lískové oříšky | 405 | 482 | 362 | 51 | ||||||
| Euphorbia | 440 | 524 | 393 | 56 | ||||||
| Dýňové semínko | 449 | 534 | 401 | 57 | ||||||
| Koriandr | 450 | 536 | 402 | 57 | ||||||
| Hořčičné semínko | 481 | 572 | 430 | 61 | 35 | |||||
| Camelina | 490 | 583 | 438 | 62 | ||||||
| Sezam | 585 | 696 | 522 | 74 | 50 | |||||
| Světlice barvířská | 655 | 779 | 585 | 83 | ||||||
| Rýže | 696 | 828 | 622 | 88 | ||||||
| Olej z tungového oleje | 790 | 940 | 705 | 100 | -2.5 | 168 | ||||
| Slunečnice | 800 | 952 | 714 | 102 | 32 | -18 - -17 | -12 | -14 | 125 - 135 | 52 |
| Kakao (kakao) | 863 | 1,026 | 771 | 110 | ||||||
| Arašídy | 890 | 1,059 | 795 | 113 | 3 | 93 | ||||
| Mák setý | 978 | 1,163 | 873 | 124 | ||||||
| Řepkový | 1,000 | 1,190 | 893 | 127 | 37 | -10 - 5 | -10 - 0 | -12 - -2 | 97 - 115 | 55 - 58 |
| Olivy | 1,019 | 1,212 | 910 | 129 | -12 - -6 | -6 | -8 | 77 - 94 | 60 | |
| Castor fazole | 1,188 | 1,413 | 1,061 | 151 | (Semeno) 50 | -18 | 85 | |||
| Pekanové ořechy | 1,505 | 1,791 | 1,344 | 191 | ||||||
| Jojobový | 1,528 | 1,818 | 1,365 | 194 | ||||||
| Jatropha | 1,590 | 1,892 | 1,420 | 202 | ||||||
| Macadamia ořechy | 1,887 | 2,246 | 1,685 | 240 | ||||||
| brazilské ořechy | 2,010 | 2,392 | 1,795 | 255 | ||||||
| Avokádo | 2,217 | 2,638 | 1,980 | 282 | ||||||
| Kokosový ořech | 2,260 | 2,689 | 2,018 | 287 | 20 - 25 | -9 | -6 | 8 - 10 | 70 | |
| Čínský loj[NC 2] | 4,700 | 500 | ||||||||
| Palmový olej | 5,000 | 5,950 | 4,465 | 635 | 20- (Kernal) 36 | 20 - 40 | -8 - 21 | -8 - 18 | 12 - 95 | 65 - 85 |
| Řasy | 95,000 | 10,000[Citace je zapotřebí ] | ||||||||
| Oříznutí | Olej (kg/ha ) | Olej (L /ha ) | Olej (lb /akr ) | Olej (USA gal /akr ) | Olej na semena (kg / 100 kg) | Rozsah tání (° C) | Jód číslo | Cetan číslo | ||
| Olej / Tlustý | Methyl Ester | Ethyl Ester | ||||||||
Poznámky
Viz také
Reference
- ^ Kenneth E. Heselton (2004), „Příručka pro obsluhu kotle“. Fairmont Press, 405 stran. ISBN 0881734357
- ^ „Dvě třídy jednotek SI a předpony SI“. Průvodce NIST po SI. Citováno 2012-01-25.
- ^ A b Mezivládní panel o změně klimatu (2007). „4.3.2 Jaderná energie“. Čtvrtá hodnotící zpráva IPCC: Změna klimatu 2007, pracovní skupina III Zmírňování změny klimatu. Citováno 2011-02-07.
- ^ A b Benjamin K. Sovacool.Oceňování emisí skleníkových plynů z jaderné energie: kritický průzkum. Energetická politika, Sv. 36, 2008, s. 2950.
- ^ Použito se svolením od Globální ropný klub.