Zelené biotechnológie


Zelené biotechnológie

Biopalivá patria k obnoviteľným zdrojom energie. Podľa skupenstva ich delíme na tuhé, plynné a kvapalné. Medzi tuhé biopalivá zaraďujeme šptiepku, brikety, pelety, piliny, slamu či seno. Plynné biopalivá zahŕňajú bioplyn metán, drevoplyn, vodík vyrobený štiepením uhľovodíkového biopaliva. Trojicu biopalív uzatvárajú tie kvapalné, medzi ktoré patrí bioetanol, MTBE, ETBE, rastlinné oleje a bionafta.

Kvapalné biopalivá majú v súčasnosti využitie hlavne v doprave, kde sa primiešavajú do tradičných neobnoviteľných zdrojov energie – fosílnych palív (benzínu alebo nafty), kde sa chemická energia z biopalív uvoľňuje hlavne ich spaľovaním.

Tri generácie biopalív

Biopalivá nedelíme len podľa skupenstva, ale tvoria aj generácie. 1. generácia sa produkuje fermentáciou cukrov a škrobu, prípadne transesterifikáciou olejov a tukov; tiež sa dá pripraviť z cukornatých plodín (cukrová trstina, cukrová repa), zo škrobnatých plodín (zemiaky, obilniny) a z olejnatých plodín a zo živočíšnych tukov (repka, sója, slnečnica, palma olejová, bravčový tuk a pod.). 2. generácia: produkuje sa z nepotravinárskej biomasy, tzv. lignocelulózovej suroviny (napr. drevo, lístie, kôra, odpad z lesa, slama). Výhodou tohto materiálu je, že nekonkuruje potravinárskym plodinám, môže sa pestovať aj na menej kvalitnej pôde a dá sa z neho zužitkovať celá biomasa. Biopalivá druhej generácie sa však zatiaľ nevyrábajú komerčne, pretože sú príliš drahé. 3. generácia biopalív už siaha do budúcnosti, pretože na jej produkciu sa budú môcť využívať morské riasy, sinice alebo iné mikroorganizmy pripravené syntetickou biológiou. Riasy sú najrýchlejšie rastúce rastliny a preto sa predpokladá aj ich vysoká produktivita. Uvažuje sa o ich pestovaní v bazénoch alebo špeciálnych bioreaktoroch. Na úpravu efektivity produkčných rias sa uskutočňuje v súčasnosti intenzívny výskum, v ktorom sa uplatňujú poznatky a prístupy moderných biotechnológií, rekombinantných DNA techník, genomiky a v súčasnosti hlavne syntetickej biológie.
Je však pravdepodobné, že od zavedenia biopalív 2. a 3. generácie do praxe nás  delia ešte desaťročia.

Výhody a nevýhody biopalív

Pri výhodách musíme nevyhnutne vyzdvihnúť nižšie emisie skleníkových plynov v doprave. Z dlhodobého horizontu sú preto biopalivá významným obnoviteľným zdrojom energie. Tretia generácia biopalív už siaha do budúcnosti, pretože na jej produkciu sa budú môcť využívať morské riasy (zdroj: pixabay)Môžeme ich vyrábať priamo na Slovensku, z našich dopestovaných plodín, na rozdiel od ropy a zemného plynu, ktoré musíme dovážať. Kým ropa je vyčerpateľný zdroj, plodiny na výrobu biopalív sú obnoviteľné a rozmanité. Obnoviteľné zdroje sú lacnejšie a ľahšie dostupnejšie pre koncového užívateľa.

Nemali by sme zabúdať aj na nevýhody, ktoré so sebou prinášajú tieto zdroje energie, pretože bionafta splodinami viac poškodzuje zdravie ako obyčajná nafta (pri spaľovaní produkuje viac oxidu uhličitého či oxidu uhoľnatého). Na výrobu jedného litra biopaliva pripadá až 2 500 litrov vody a množstvo zrna, použitého na naplnenie nádrže väčšieho športového automobilu etanolom, zodpovedá množstvu jedla, ktoré jeden človek spotrebuje za rok. V neposlednom rade si produkcia biopalív vyžaduje aj veľké nároky na pôdu. Vyprodukovanie etanolu, ktorý by nahradil 5,75 % kvapalných palív používaných v doprave v krajinách Európskej únie, by podľa niektorých štúdií vyžadovalo využitie až 25 % ornej pôdy v Únii.

Budúcnosť bez našich pohonných látok

Vo videu je znázornené tankovanie na pumpe, ktorá už v roku 2076 nemá zásoby benzínu či nafty, pretože sa tieto zdroje vyčerpali. Jazda na bionaftu je prirodzenou súčasťou „obyvateľov budúcnosti“.

 

Autor:  doc. RNDr. Stanislav Stuchlík, CSc.

Spracovala: Monika Hucáková pre NCPVaT pri CVTI SR

Použité zdroje: vsetkoobiopalivach.sk, vscht.cz, podkapotou.zoznam.sk

Foto: apexeco.com, pixabay.com

Uverejnil: MZ

ZvedaVEC je cyklus krátkych filmov, ktoré sa venujú vede a technike. Ako „sprievodca“ novými technológiami v nich  vystupuje Branči (Branislav) Kováč alias raper Vec a za nás zvedavých divákov kladie otázky. Odľahčenou formou nám ukazuje možné využitie rôznych technológií a vedeckých výdobytkov v našej súčasnosti a budúcnosti.

 

Súvisiace:

Hore
Publikácie Veda v CENTRE
výtvarná súťaž TVT 2019
Aurelium - centrum vedy
Vedec roka 2018
QUARK
Prechod VK na VND - leto
fotografická súťaž TVT 2019
Noc výskumníkov 2019
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2018
TVT 2019
TVT 2018 články
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Slina predstavuje alternatívnu diagnostickú tekutinu.
Zistite viac