Wyniki 1-10 spośród 14 dla zapytania: authorDesc:"Wojciech Dziemianowicz"

Bioetanol z glonów alternatywą dla biopaliw I i II generacji


  W artykule dokonano przeglądu doniesień literaturowych na temat produkcji bioetanolu z glonów. Przedstawiono możliwość wykorzystania alg jako alternatywnego źródła energii oraz charakterystykę przetwórstwa biomasy z alg na etanol. Globalne ocieplenie, wyczerpywanie się nieodnawialnych źródeł energii oraz rosnące ceny paliw produkowanych na bazie ropy naftowej zmuszają do poszukiwania alternatywnych źródeł energii, kładąc jednocześnie duży nacisk na ekologiczne aspekty jej powstawania i użytkowania [1]. Ze względu na odnawialny charakter, biomasa roślinna jest surowcem o największym potencjale jako nośniku energii, mogącym służyć jako doskonałe rozwiązanie dla spełnienia obecnych i przyszłych potrzeb paliwowych. Szczególnie poszukiwane są biopaliwa będące w stanie konkurować z paliwami kopalnymi, a jednocześnie pozbawione ich podstawowych wad, takich jak: zawartość metali ciężkich, siarki, wpływ na erozję gleby itd. [2]. Ponieważ biopaliwa otrzymywane s[...]

Porównanie biobutanolu z bioetanolem pod kątem wykorzystania na cele paliwowe


  W artykule scharakteryzowano biobutanol jako dodatek do paliwa oraz porównano go z bioetanolem. Omówiono technologię wytwarzania alkoholu butylowego oraz przedstawiono czynniki warunkujące opłacalność jego produkcji. Wprowadzenie Wzrost rozwoju przemysłu i gospodarki skutkuje koniecznością zaspokajania coraz większych potrzeb energetycznych, zarazem rodzi wiele zagrożeń związanych z zanieczyszczeniem i degradacją środowiska naturalnego. Obecnie 95% zapotrzebowania na energię pokrywane jest przez paliwa kopalne, takie jak: węgiel kamienny, ropa naftowa i gaz ziemny. Alternatywą tych surowców energetycznych jest łatwo dostępna biomasa, czyli materia organiczna pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego. Biopaliwa można podzielić na: płynne, tj. biodiesel, bioetanol, biobutanol, i gazowe, tj. metan [1, 2]. Kluczowym elementem zainteresowania rozpoczęciem i rozszerzeniem produkcji biopaliw są korzyści środowiskowe, w tym możliwość ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Ocenia się, że 25% globalnej emisji ditlenku węgla, wytworzonego w związku z działalnością człowieka, pochodzi z silników samochodowych. Biopaliwami będącymi dodatkami do paliw ropopochodnych mogą być: węglowodory (w tym syntetyczne) z biomasy, estry wyższych kwasów tłuszczowych i alkohole. Podstawową zaletą alkoholi jest to, że są wytwarzane z biomasy i mogą być dodawane zarówno do benzyny, jak i oleju napędowego. Najczęściej używanym na świecie biopaliwem jest bioetanol. Natomiast biobutanol charakteryzuje się zbliżoną wartością energetyczną do benzyny, co czyni go atrakcyjniejszym biokomponentem paliwa niż etanol, lecz technologia jego otrzymywania jest znacznie droższa, a jego wydajność jest mniejsza w porównaniu z alkoholem etylowym [3]. Biobutanol jako dodatek do paliwa - porównanie z etanolem Butanol jest bezbarwnym, palnym alkoholem. Ma szerokie zastosowanie w przemyśle jako rozpuszczalnik. Może być również wykorzystywany jako produkt przejściowy w reakcjach ch[...]

Wpływ wybranych aktywatorów mineralnych na fermentację alkoholową buraków cukrowych i jakość uzyskiwanego destylatu rolniczego (cz. I) DOI:


  W artykule przedstawiono wpływ dodatku aktywatorów mineralnych na szybkość i wydajność procesu fermentacji alkoholowej zacierów sporządzonych z buraków cukrowych oraz na jakość uzyskiwanego destylatu rolniczego. Aktywatory (tj. fosforan(V) amonu, siarczan(VI) amonu i siarczan(VI) magnezu) dodawane były do zacieru pojedynczo lub jako mieszanina dwóch związków. Proces fermentacji był kontrolowany w trakcie jego trwania i po zakończeniu, poprzez prowadzone pomiary i oznaczenia wykonane według metod pozwalających ocenić prawidłowość przebiegu procesu technologicznego.Wprowadzenie Buraki cukrowe cieszą się zainteresowaniem związanym z możliwością wykorzystania ich w produkcji bioetanolu i uzyskania z nich bardzo wysokiej wydajności alkoholu z jednostki powierzchni uprawnej [1]. Do wyprodukowania 1 m3 destylatu rolniczego należałoby zebrać buraki z powierzchni ok. 0,22 ha. Jest to najmniejsza powierzchnia uprawna w stosunku do innych roślin, np. kukurydzy - 0,34 ha, ziemniaków przemysłowych - 0,36 ha, pszenicy - 0,58 ha, żyta - 0,95 ha [2]. Z ekonomicznego punktu widzenia buraki cukrowe są bardzo dobrym surowcem do produkcji etanolu z powodu zawartości cukrów bezpośrednio ulegających fermentacji alkoholowej. Dzięki temu w procesie technologicznym nie ma konieczności stosowania parowania oraz używania preparatów enzymatycznych, niezbędnych w przypadku fermentacji surowców skrobiowych [1, 3]. Drożdże, jak każdy żywy organizm, do optymalnego wzrostu i prawidłowego funkcjonowania, w tym m.in. fermentacji, wymagają nie tylko podstawowych składników podłoża, ale również znacznych ilości różnych jonów nieorganicznych. Dodatek do podłoża aktywatorów w postaci związków mineralnych pozwala na przyspieszenie rozwoju i wzrostu liczby komórek drożdży, a tym samym zwiększenie wydajności biomasy oraz produkcji etanolu [4-6]. Drożdże zdolne są do wykorzystywania azotu z różnych źródeł, tj.: aminokwasów, soli amonowych, amidów, peptonów, peptydów. Wzboga[...]

Wpływ wybranych aktywatorów mineralnych na fermentację alkoholową buraków cukrowych i jakość uzyskiwanego destylatu rolniczego (cz. II) DOI:10.15199/64.2015.1.2


  Przedstawiono wpływ dodatku aktywatorów mineralnych na szybkość i wydajność procesu fermentacji alkoholowej zacierów sporządzonych z buraków cukrowych oraz na jakość uzyskiwanego destylatu rolniczego. Aktywatory (tj. fosforan( V) amonu, siarczan(VI) amonu i siarczan(VI) magnezu) dodawane były do zacieru pojedynczo lub jako mieszanina dwóch związków. Proces fermentacji był kontrolowany w trakcie jego trwania i po zakończeniu, poprzez prowadzone pomiary i oznaczenia wykonane według metod pozwalających ocenić prawidłowość przebiegu procesu technologicznego. Analiza jakości uzyskanego destylatu rolniczego W destylatach rolniczych otrzymanych z fermentacji buraków cukrowych prowadzonej przy udziale drożdży D-2, As-4 i O11, przy zastosowaniu aktywatorów mineralnych, oznaczono m.in.: moc - zgodnie z Polską Normą oraz alkohole wyższe, estry, metanol, aldehydy, w tym akroleinę - metodą chromatografii gazowej. Wyniki badań przedstawiono w tabeli 2. Na podstawie wyników analizy GC stwierdzono, że we wszystkich wariantach badań, w których zastosowano dodatek aktywatorów, destylaty rolnicze charakteryzowały się dobrą jakością. W przypadku niektórych zastosowanych aktywatorów odnotowano obniżenie ilości związków karbonylowych w stosunku do odpowiadającej im próbki kontrolnej (różne rasy drożdży). W przebadanych wariantach z dodatkiem aktywatorów zawartość aldehydów kształtowała się na poziomie od 0,021 g/dm3 A100 - wariant VIII (drożdże D-2, mieszanina: fosforanu(V) amonu i siarczanu(VI) magnezu (fa+sm)) do 0,093 g/dm3 A100 - wariant IX (drożdże O11, dodatek fosforanu(V) amonu (fa)). W destylatach uzyskanych z fermentacji buraków cukrowych przy udziale drożdży D-2 i zastosowaniu aktywatorów w postaci fosforanu(V) amonu i siarczanu( VI) magnezu (fa+sm) - wariant VIII odnotowano mniejszą ilość związków karbonylowych o 63%, w porównaniu z próbką kontrolną (0,056 g/dm3 A100). Natomiast w przypadku dodatku siarczanu(VI) amonu (sa) - wariant VI oraz[...]

Stan rozwoju sektora OZE w Polsce


  W artykule dokonano przeglądu doniesień literaturowych na temat rozwoju sektora OZE w Polsce. Przedstawiono historię rozwoju podstawowych aktów prawnych dotyczących OZE w Polsce oraz Unii Europejskiej, a także charakterystykę wszystkich źródeł energii odnawialnej. Według definicji zawartej w ustawie Prawo Energetyczne, odnawialne źródło energii (OZE) jest to "źródło wykorzystujące w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypiskowego, a także biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątek roślinnych i zwierzęcych" [1]. Energia odnawialna stała się alternatywą dla pierwotnych nośników energii - paliw kopalnych, których eksploatacja jest główną przyczyną niepokojących zmian klimatu, a światowe ich zasoby prędzej czy później zostaną całkowicie wyczerpane [2]. Wzrost udziału OZE w bilansie energetycznym, cieplnym, a także paliwowym przyczynia się do oszczędzania zasobów surowców naturalnych oraz poprawy stanu środowiska poprzez redukcję zanieczyszczeń wprowadzanych do wód i atmosfery, zwłaszcza gazów cieplarnianych. Wymiernym efektem stosowania tego rodzaju energii są korzyści płynące dla poszczególnych gmin i powiatów. Mogą one przyczynić się do: zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego i poprawy zaopatrzenia w energię terenów o słabo rozwiniętej infrastrukturze energetycznej, ograniczenia emisji dwutlenku węgla, a także stworzenia nowych miejsc pracy i promowania [...]

Stan rozwoju sektora OZE w Polsce


  W artykule dokonano przeglądu doniesień literaturowych na temat rozwoju sektora OZE w Polsce. Przedstawiono historię rozwoju podstawowych aktów prawnych dotyczących OZE w Polsce oraz Unii Europejskiej, a także charakterystykę wszystkich źródeł energii odnawialnej. Charakterystyka odnawialnych źródeł energii (cd. z nru 11-12/2010) D) Energia wiatru. Energia wiatru jest to energia kinetyczna wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej w turbinach wiatrowych. Żeby móc wykorzystywać ją do produkcji prądu, niezbędne są odpowiednie warunki, takie jak stałe występowanie wiatru o określonej prędkości. Elektrownie wiatrowe pracują zazwyczaj przy wietrze wiejącym z prędkością od 4 do 25 m/s, przy czym prędkość od 15 do 20 m/s uznawana jest za optymalną. Zależy ona od różnicy ciśnień między obszarami wyżu i niżu, odległości między nimi oraz ukształtowania terenu. Wiatr jest zjawiskiem zmiennym, dlatego określenie wielkości energii możliwej do uzyskania w danej chwili na danym terenie jest trudne. Można jednak oszacować łączną produkcję energii dla konkretnej turbiny [15]. Drugą wielkością, która charakteryzuje możliwość wykorzystania wiatru do celów energetycznych jest powtarzalność, czyli suma godzin, podczas których wieje wiatr z określoną prędkością (powyżej 4 m/s). W Polsce zasoby energii są silnie związane z lokalnymi warunkami klimatycznymi i terenowymi. Średnia roczna prędkość wiatrów waha się od 2,8 do 3,5 m/s. Obszary o dobrych warunkach wiatrowych istnieją na 2/3 powierzchni naszego kraju, gdzie prędkość wiatru występującego na wysokości 25 i więcej metrów przekracza 4 m/s [15]. Najlepsze warunki wiatrowe w Polsce panują na północnych krańcach kraju - wyspa Uznam, wybrzeże Bałtyku od Świnoujścia po Gdańsk, Pobrzeże Kaszubskie i Suwalszczyzna, gdzie średnia roczna prędkość wiatru na wysokości ponad 50 m waha się od 5,5 do 7,5 m/s. Stan wykorzystania tego rodzaju OZE w 2008 r. wynosił 3,01 PJ, co stanowi 0,67% realnego potencjału[...]

Fermentacja metanowa wywaru gorzelniczego oraz charakterystyka płynięcia wywaru oraz osadu pofermentacyjnego. Cz. 1 DOI:10.15199/64.2016.7-8.6


  W artykule opisano przebieg fermentacji metanowej wywaru gorzelniczego. Przedstawiono także właściwości reologiczne zarówno wywaru żytniego, jak i biomasy pofermentacyjnej pozostałej po jego zbiogazowaniu. Stosunek uzyskanego naprężenia stycznego i lepkości do prędkości ścinania pozwolił scharakteryzować badane ciecze i wykreślić krzywe płynięcia i lepkości. Na podstawie uzyskanych wyników badań dopasowano model matematyczny opisujący krzywe płynięcia cieczy.Wstęp Fermentacja metanowa jest złożonym procesem, podzielonym na kilka etapów. Każdy z nich zachodzi z udziałem wielu grup współzależnych od siebie mikroorganizmów. W stabilnie przebiegającym procesie, szybkość tworzenia produktów pośrednich w danej fazie jest równa szybkości ich rozkładu w fazie następnej. W efekcie, prawie cała ilość substancji organicznych ulegających biodegradacji zostaje przekształcona w końcowe produkty. Optymalny przebieg fermentacji ma miejsce wtedy, gdy szybkość rozkładu substancji organicznych w fazie fermentacji kwaśnej (hydroliza, zakwaszanie) i metanowej (faza octanogenna i metanogenna) jest taka sama [1, 2].Surowcem do fermentacji metanowej może być wiele rodzajów odpadów z przemysłu rolno-spożywczego zawierających jako główny składnik węglowodany, białka, tłuszcze i celulozę [1]. Takimi substratami są m.in. wywary gorzelnicze. Poddanie wywaru gorzelniczego fermentacji metanowej stwarza możliwość uzdatnienia go do parametrów wymaganych przy rolniczym wykorzystaniu. Dotyczy to ograniczenia skutków niekorzystnych dla ochrony środowiska, takich jak emisja gazów (merkaptany, amoniak, siarkowodór i inne). Otrzymany osad po zbiogazowaniu wywaru może być stosowany jako naturalny nawóz rolniczy, służący do wzbogacania gleby w substancje pokarmowe [3, 4]. Reologia zajmuje się wszystkimi aspektami odkształceń oraz przepływem substancji rzeczywistych, pod wpływem zewnętrznych naprężeń. Jedną z ważniejszych właściwości fizycznych cieczy jest podatność do pł[...]

Fermentacja metanowa wywaru gorzelniczego oraz charakterystyka płynięcia wywaru oraz osadu pofermentacyjnego. Cz. 2 DOI:10.15199/64.2016.9.5


  W artykule opisano przebieg fermentacji metanowej wywaru gorzelniczego. Przedstawiono także właściwości reologiczne zarówno wywaru żytniego, jak i biomasy pofermentacyjnej pozostałej po jego zbiogazowaniu. Stosunek uzyskanego naprężenia stycznego i lepkości do prędkości ścinania pozwolił scharakteryzować badane ciecze i wykreślić krzywe płynięcia i lepkości. Na podstawie uzyskanych wyników badań dopasowano model matematyczny opisujący krzywe płynięcia cieczy.Badania reologiczne osadu pofermentacyjnego Określenie właściwości reologicznych wywaru żytniego oraz osadu pofermentacyjnego polegało na wyznaczeniu wzajemnych zależności pomiędzy naprężeniami ścinającymi, czyli stycznymi (τ) a prędkością ścinania, czyli gradientem prędkości przepływu (D). Zależności te przedstawione zostały w formie wykresów reologicznych. W tabeli 2 zestawiono wyniki badań wraz z obliczonym odchyleniem standardowym, odnoszące się zarówno do osadu pofermentacyjnego, jak i wywaru żytniego (substrat). Porównując wyniki zawarte w tabeli 2 można stwierdzić, że lepkość osadu pofermentacyjnego była mniejsza o 15-31% od lepkości wywaru żytniego, przy zakresie prędkości 7,78-12,20 s-1. Mniejsza lepkość osadu pofermentacyjnego ma związek ze zmniejszającą się suchą masą podłoża fermentacyjnego oraz zmniejszającą się zawartością w nim substancji organicznej. Ponadto pęcherzyki gazu (metanu i ditlenku węgla) znajdujące się w osadzie pofermentacyjnym również przyczyniają się do spadku jego lepkości. Kluczowym parametrem decydującym o właściwościach reologicznych i lepkości osadu pofermentacyjnego jest całkowita zawartość ciał stałych [14]. Przemiany biochemiczne substancji organicznych w trakcie trwania fermentacji beztlenowej zmniejszają rozmiar cząstek i prowadzą do zmiany właściwości reologicznych. Reologiczne zachowanie się osadu pofermentacyjnego zależy od wielu różnych czynników, takich jak: rodzaj substratu fermentacji beztlenowej, zawartość suchej masy oraz[...]

Zastosowanie chemicznej i enzymatycznej obróbki wstępnej biomasy lignocelulozowej w celu poprawy wydajności procesu fermentacji metanowej. Cz. 1 DOI:10.15199/64.2017.1.1


  The subject of the article refers to the second generation biofuels and the importance and applicability of chemical and enzymatic pretreatment of lignocellulosic biomass in destiny to anaerobic digestion. We paid particular attention to the influence of chemical pretreatment of lignocellulosic biomass of different raw materials to decompose polysaccharides to products used in the process of anaerobic digestion. Also discusses the economic and environmental benefits of biogas production from lignocellulosic raw materials.Wprowadzenie Ograniczona ilość paliw kopalnianych, wzrastająca ich cena, jak również rosnące zapotrzebowanie na energię, zmuszają do poszukiwania alternatywnych źródeł ich pozyskiwania. Alternatywą pierwotnych nośników energii (ropa naftowa, gaz ziemny) jest uzyskanie energii z biomasy lignocelulozowej, która zaliczana jest do grupy odnawialnych źródeł energii (OZE). Biomasę roślinną można przetworzyć na biopaliwa w postaci ciekłej i gazowej. Do biopaliw ciekłych zalicza się bioetanol oraz estry metylowe olejów roślinnych i zwierzęcych. W przypadku biopaliw gazowych podstawowym nośnikiem energii jest biogaz (biometan) [1]. Produkcja biogazu niesie szereg korzyści dla społeczeństwa i środowiska. Biogaz może być zagospodarowany w postaci energii cieplnej, elektrycznej, a także jako paliwo gazowe (biowodór). Obecnie pojazdy z silnikiem diesela zasilane są ropą naftową (nieodnawialne źródło energii). W wyniku jej spalania wydzielają się zanieczyszczenia i szkodliwe substancje do atmosfery, ponadto następuje kumulacja ciepła, tworząc efekt cieplarniany [2]. Biopaliwa (bioetanol, biowodór) ograniczają emisję dwutlenku węgla do atmosfery, a tym samym zapobiegają powstawaniu efektu cieplarnianego. Ponadto wytwarzanie biogazu z różnych odpadów rolnych niesie za sobą wiele korzyści ekonomicznych - duża dostępność surowca możliwa do pozyskania tanim nakładem (pozostałości zalegające na polach, odpady z produkcji roślinnej lu[...]

Zastosowanie chemicznej i enzymatycznej obróbki wstępnej biomasy lignocelulozowej w celu poprawy wydajności procesu fermentacji metanowej. Cz. 2 DOI:10.15199/64.2017.3.6


  Tematyka artykułu dotyczy biopaliw drugiej generacji oraz znaczenia i zastosowania chemicznej i enzymatycznej obróbki wstępnej biomasy lignocelulozowej przeznaczonej do zbiogazowania. Zwrócono szczególną uwagę na wpływ chemicznej obróbki wstępnej biomasy lignocelulozowej różnego pochodzenia surowcowego na rozkład polisacharydów do produktów wykorzystywanych w procesie fermentacji metanowej. Omówiono również korzyści ekonomiczne i ekologiczne produkcji biogazu z surowców lignocelulozowych.Chemiczna i enzymatyczna obróbka wstępna biomasy lignocelulozowej Ze względu na strukturalne cechy kompleksu lignocelulozowego obróbka wstępna jest niezbędnym etapem przed hydrolizą generującą cukry proste, wykorzystywane następnie w procesie fermentacji metanowej. Produkcja biogazu przebiega przez cztery fazy: hydrolizę, zakwaszanie, fazę octanogenną i metanogenną, w których etapem limitującym cały proces jest faza hydrolityczna. Dostarczenie na tym etapie łatwo rozkładalnych produktów wpływa na intensyfikację całego procesu zbiogazowania. Osiągnąć to można poprzez zastosowanie degradacji struktury lignocelulozowej. Obróbka wstępna biomasy ma na celu: - degradację fibryl celulozowych - zmniejszenie ich krystalizacji i polimeryzacji, - oddzielenie hemicelulozy, - degradację kompleksu celulozy i ligniny z modyfikacją struktury ligniny, - delignifikację, - zwiększenie dostępności powierzchni polisacharydów dla enzymów celulolitycznych. Różnorodna zawartość poszczególnych składników lignocelulozowych w roślinach utrudnia opracowanie uniwersalnego sposobu obróbki wstępnej. Jedną z metod rozkładu kompleksu lignocelulozowego jest metoda chemiczna. Metoda ta polega na przeprowadzeniu procesu hydrolizy biomasy lignocelulozowej w środowisku kwaśnym lub alkalicznym. Hydrolizę kwasową, jak również zasadową, surowców energetycznych najczęściej przeprowadza się stosując dodatkowo parę wodną i ciśnienie, w rezultacie czego uzyskuje się efektywniejszy rozkład s[...]

 Strona 1  Następna strona »