...
Leerdoelen
Begrijpen wat geavanceerde biobrandstoffen
...
zijn
...
en de verschillende soorten kennen
Begrijpen van het verschil tussen eerste en tweede generatie ethanolprocessen
...
Na het beluisteren van deze kennisclip kun je de volgende vragen beantwoorden:
| Uitvouwen | ||
|---|---|---|
| ||
- 1e generatie grondstoffen: granen, zoals maïs of suikerriet - 2e generatie grondstoffen: lignocellulose biomassa zoals hout |
| Uitvouwen | ||
|---|---|---|
| ||
- Enzymatische hydrolyse, fermentatie, scheiding, zuivering (destillatie) |
| Widget Connector | ||
|---|---|---|
|
...
| borderStyle | solid |
|---|---|
| title | Extra leesmateriaal |
Biofuels explained, ethanol and biomass-based diesel - door U.S. Energy Information Administration
Biofuel Basics - door Bioenergy Technologies Office
...
Begrijpen van de stappen in de keten van het productieproces van bio-ethanol
Onderscheid maken tussen de technologische en economische knelpunten van de productie van tweede generatie bio-ethanol
Weten welke alternatieve methoden en nieuwe ontwikkelingen in de productie van bio-ethanol en andere biobrandstoffen er zijn
Kennisclip
| Widget Connector | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Verdieping en uitleg
| Urgent |
|---|
Goed Onthouden
|
Definities en soorten biobrandstoffen
Biobrandstoffen zijn brandstoffen die direct of indirect zijn afgeleid van organische biomassa. Ze kunnen gasvormig zijn, zoals biogas, geproduceerd door anaerobe vergisting van organische materialen, of vloeibaar. De twee belangrijkste vloeibare biobrandstoffen zijn bio-ethanol en biodiesel. Bio-ethanol wordt geproduceerd via fermentatie van suikerrijke grondstoffen, terwijl biodiesel wordt gemaakt van plantaardige oliën, dierlijke vetten of restoliën zoals gebruikte frituurolie. Varianten van biodiesel omvatten vetzuurmethylesters (FAME) en gehydrogeneerde plantaardige oliën (HVO).
Toename van de vraag
De Europese doelstellingen voor de verduurzaming van transport, verhogen de vraag naar vloeibare biobrandstoffen, vooral in de luchtvaartsector en voor zwaar transport. Voor deze sectoren zijn momenteel weinig alternatieven beschikbaar, waardoor vloeibare biobrandstoffen cruciaal zijn voor het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen.
Eerste en tweede generatie biobrandstoffen
Eerste generatie biobrandstoffen worden geproduceerd uit suikerrijke en zetmeelrijke grondstoffen zoals granen, die eenvoudig te verwerken zijn, maar concurreren met voedselproductie. Tweede generatie biobrandstoffen gebruiken zijstromen en afvalproducten uit de landbouw en voedselketen. Deze grondstoffen concurreren niet met de voedsel- of diervoedermarkten, maar vereisen complexere en duurdere verwerkingsmethoden om de suikers beschikbaar te maken voor fermentatie.
Productieproces van bio-ethanol
Bio-ethanol wordt geproduceerd door gisten, eencellige micro-organismen zoals Saccharomyces cerevisiae, die suiker fermenteren tot ethanol en CO2. Het productieproces omvat verschillende stappen:
Voorbehandeling van de grondstoffen.
Enzymatische hydrolyse van de suikerpolymeren.
Vergisting, scheiding en zuivering van de bio-ethanol, normaal gesproken door destillatie.
De geproduceerde vinasse, rijk aan eiwitten, kan worden gedroogd en gepelleteerd om verkocht te worden als gedroogde destillaten, granen en oplosbare stoffen (DDGS) voor diervoeding. Voor elke ton granen wordt ongeveer 400 liter ethanol en 500 kg DDGS geproduceerd. Andere producten zijn biogeen kooldioxide gas (CO2), ongeveer 300 kg per ton gebruikte granen en gluten.
Uitdagingen bij tweede generatie bio-ethanol
De tweede generatie bio-ethanolprocessen worden nog niet op grote schaal toegepast vanwege de hoge kosten van biomassaprijzen en de voorbehandeling van lignocellulose. Technologische innovaties zijn nodig om deze processen economisch rendabel te maken en concurrerend met fossiele brandstoffen.
Alternatieven en nieuwe ontwikkelingen
Er zijn nieuwe methoden in ontwikkeling voor de productie van bio-ethanol uit koolmonoxide (CO) of kooldioxide (CO2) bevattende gassen. Bronnen voor deze gassen zijn onder andere syngas uit vergassing van afvalbiomassa, gasemissies van industrieën zoals staalfabrieken en cementproducenten, en afgevangen CO2 uit de lucht. Hoewel deze processen momenteel nog niet economisch rendabel zijn, hebben ze potentieel voor de toekomst.
Andere alcoholen zoals biobutanol en bio-isobutanol hebben toepassingen als biobrandstof. Deze alcoholen, die vier koolstofatomen lang zijn, hebben een hogere energie-inhoud dan ethanol en vertonen voordelen zoals minder corrosiviteit en minder affiniteit met water. De ontwikkeling van deze processen zal de diversiteit van biobrandstoffen vergroten.
Extra leesmateriaal
Biofuels explained, ethanol and biomass-based diesel - door U.S. Energy Information Administration
Biofuel Basics - door Bioenergy Technologies Office
Biofuels - door de Europese Commissie
Biofuels for transport - door Rijksoverheid
Production of biofuels - door WUR
Toetsvragen
| ||||||||
a) biogas en biodiesel | b) Bio-ethanol en biodiesel | c) Bio-ethanol en biogas | d) Biodiesel en bio-isobutanol | |||||
| ||||||||
| Uitvouwen | ||
|---|---|---|
| ||
Eerste generatie biobrandstoffen worden geproduceerd uit suikerrijke en zetmeelrijke grondstoffen zoals granen, die eenvoudig te verwerken zijn maar concurreren met voedselproductie. Tweede generatie biobrandstoffen gebruiken zijstromen en afvalproducten uit de landbouw en voedselketen, die geen concurrentie vormen met de voedsel- of diervoedermarkten, maar complexere en duurdere verwerkingsmethoden vereisen. |
| Uitvouwen | ||
|---|---|---|
| ||
Niet waar. Tweede generatie bio-ethanolprocessen worden nog niet op grote schaal toegepast vanwege de hoge kosten van biomassaprijzen en de voorbehandeling van lignocellulose. Technologische innovaties zijn nodig om deze processen economisch rendabel te maken. |