Výroba a vlastnosti biopaliv II. generace

Bc. Ruslana Shpatakova

Master's thesis

Production and properties of biofuels II. generation

Abstract:

Cílem této závěrečné práce je stanovit metody a možnosti výroby biopaliv druhé generace z odpadních surovin na bázi rostlinných olejů a tuků. V rešeršní části jsou popsány různé druhy biopaliv a jejich problematika výroby a vlastností. Dále jsou v této části popsána legislativní nařízení v oblasti biopaliv z pohledu české i evropské legislativy. Rešerše obsahuje také jejich vzájemné porovnání. V experimentální části byly v laboratorních podmínkách připraveny směsi destilátu Fischer-Tropschovy syntézy s zimní motorovou naftou a směsi s HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) v různých objemových poměrech. Tyto směsi byly následně analyzovány a byly stanoveny jejich fyzikální vlastnosti a probrány další zkoušky dle normy ČSN EN 590. Získaná data byla systematizována a na základě těchto dat byly sestaveny grafy pro přehlednost. Výsledky diplomové práce ukazují, že vlastnosti biopaliv druhé generace jsou obvykle podobné nebo dokonce vyšší než u motorové nafty. V závěrečné fázi práce byla provedena analýza a porovnání získaných dat se schválenými standardy a daty z dalších vědeckých publikací na podobné téma. Na základě tohoto srovnání a předchozí studie byly potvrzeny hypotézy uvedené na začátku práce. Tato studie ukázala že FT a HVO biopaliva z biomasy nejsou v ekonomickém smyslu konkurenceschopná s fosilními palivy, pokud nejsou legislativně podpořena. Avšak s podporou z legislativy a dalších zdrojů financování, mohou být biopaliva druhé generace důležitou součástí snah o snižování emisí v dopravě. Tyto biopaliva mají výhodu nižších emisí a udržitelnosti, neboť jsou vyráběna z obnovitelných surovin. Bez podpory jsou však konkurenceschopná pouze jako aditiva v omezeném množství. Proto jsou potřebné další podpory, aby se mohla stát širší alternativou k fosilním palivům na trhu.

Abstract:

The aim of this final thesis is to determine the methods and possibilities of producing second generation biofuels from waste materials based on vegetable oils and fats. The research section describes various types of biofuels and their production and property issues. Additionally, legislative regulations in the field of biofuels are described from both the Czech and European perspective. The research also includes their mutual comparison. In the experimental section, mixtures of Fischer-Tropsch synthesis distillate with winter diesel and mixtures with HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) in various volumetric ratios were prepared under laboratory conditions. These mixtures were then analyzed, their physical properties were determined, and additional tests were conducted according to the ČSN EN 590 standard. The acquired data was systematized and graphs were created for clarity. The results of the thesis show that the properties of second generation biofuels are usually similar to or even higher than those of diesel fuel. In the final phase of the thesis, an analysis and comparison of the obtained data with approved standards and data from other scientific publications on similar topics was conducted. Based on this comparison and previous studies, the hypotheses stated at the beginning of the thesis were confirmed. This study showed that in an economic sense, FT and HVO biofuels from biomass are not competitive with fossil fuels unless they are legislatively supported. However, with support from legislation and other funding sources, second generation biofuels can become an important part of efforts to reduce emissions in transportation. These biofuels have the advantage of lower emissions and sustainability, as they are produced from renewable resources. Without support, they are only competitive as additives in limited amounts. Therefore, further support is necessary to make them a wider alternative to fossil fuels in the market.

Keywords

biopalivo, bionafta, hydrogenovaný rostlinný olej, biomasa, spalovací motor

Keywords

biofuel, biodiesel, hydrogenated vegetable oil, biomass, internal combustion engine

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 16. 5. 2023
• Supervisor: doc. Ing. Vladimír Hönig, Ph.D. Ph.D.
• Reader: Jakub Mařík, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Waste Technology