Tag Archives: CCRES – BIOMASS

2015年の総市場規模は16億ドルを超える見通し

CCRES ALGAE TEAM
㈱グローバル インフォメーションは、米国の市場調査会社SBI Energy (aka Specialist In Business Information)が発行した報告書「藻類バイオ燃料技術:世界市場および製品動向(2010年~2015年)」の販売を開始しました。

2005年から2007年までの藻類バイオ燃料産業への企業の参入は、原油の高値および環境上の懸念から拍車がかかり、550%と記録的に跳ね上がりました。しかしそれ以来、原油価格は下落し、先頃の金融危機が多くの産業の障害となっています。同レポートによれば、「藻類バイオ燃料への関心は現在も維持されています。しかし同時に、産業は期待の先走りに苦しめられてもいます。」と報告されています。藻類によるバイオ燃料製造技術の現在の市場は、相当量の開発活動と規模を縮小した試験で構成されています。今後はデモンストレーションと商業利用が進められ、藻類によるバイオ燃料製造の各種新技術が2015年には総市場の3分の1を占めるに至るでしょう。

なぜ 藻類なのか?

藻類は原料油としての使用が可能です。つまり、藻類はバイオディーゼル、再生可能ディーゼル、再生可能ジェット燃料、藻油、航空用バイオ燃料、バイオガソリン、エタノール、バイオメタン、ブタノール、水素など、実に多くのバイオ燃料の製造用に加工が可能ということであり、これはすばらしいメリットです。また、藻類によるバイオ燃料製造は、ケイソウ類・ラン藻類・緑ソウ類の遺伝子組み換え、養殖用オープンポンドまたは光バイオリアクター、燃料処理用リファイナリー・ダイジェスター・ファーメンター、抽出用プレスおよび遠心分離機といった幅広い技術を必要とします。

藻類バイオ燃料の製造技術市場の今後の展望とは?

藻類バイオ燃料の製造技術市場は、養殖技術の売上が大半を占めると予測されています。残りの市場は採取、抽出、燃料製造設備の区分が占める見通しですが、これらは2015年には、合計で16億ドルを超える市場規模に成長すると予測されています。同レポートによれば、「2010年には推計2億7,100万ドルとされる同市場のこの成長は飛躍的なもので、約43%との年間成長率の予測もあわせ、この数値は同産業が急速に変化を遂げ、進化する産業であることを明確に示すものです」と報告されています。

市場調査レポート: 藻類バイオ燃料技術:世界市場および製品動向(2010年~2015年)Algae Biofuels Technologies – Global Market and Product Trends 2010-2015

Tagged , , , , , , , , , , , ,

BIOGORIVO TREĆE GENERACIJE

Bazeni za uzgoj algi

Proizvodnja biogoriva iz algi

Ovisnost svijeta o neobnovljivim izvorima energije, uglavnom fosilnim gorivima, trn je u oku mnogih znanstvenika i aktivista za zaštitu okoliša diljem svijeta. Samim time ne iznenađuju globalna nastojanja da se smanji ovisnost o fosilnim gorivima i pronađu ekonomski prihvatljiva alternativna goriva i da se time znatno smanje emisije štetnog ugljičnog dioksida u atmosferu. Jedna od alternativa o kojoj se najviše priča su biogoriva. Biogoriva su zbog svoje sličnosti s naftnim derivatima poprilično dobra alternativa fosilnim gorivima i korištenje biogoriva rezultira s manjim emisijama CO2 u atmosferu. Zbog toga su biogoriva ekološki puno prihvatljivija od konkurentskih fosilnih goriva. Manje ukupne emisije ugljičnog dioksida iz biogoriva rezultat su zatvorenog ugljičnog kruga – biljke i alge uzimaju iz atmosfere ugljični dioksid da bi mogle rasti, a kad se biogoriva upotrebljavaju taj isti ugljični dioksid se vraća natrag u atmosferu. Ugljični otisak fosilnih goriva ide u samo jednom smjeru – iz zemlje u atmosferu, tj.u niti jednom koraku proizvodnje i korištenja fosilnih goriva ne smanjuje se količina CO2 u atmosferi.

Alge u laboratoriju Hrvatskog Centara Obnovljivih Izvora Energije (HCOIE)
Biogorivo može biti čvrsto, tekuće ili čak plinovito gorivo koje je proizvedeno iz biološkog materijala. Kod organizama koji obavljaju fotosintezu, kao na primjer kukuruz ili soja, biljke koriste energiju sunca i vodu da bi pretvorile dostupni ugljični dioksid u ugljikohidrate, tj. da bi pohranile energiju. Ovakav proces je zapravo dvostruko koristan: ne samo da je proizvedeno gorivo, nego je za to potrošena određena količina ugljičnog dioksida pa ovakva proizvodnja goriva ima pozitivni učinak i s energetske i s ekološke točke gledanja. Iako se biogoriva mogu proizvoditi od bilo kakvih izvora ugljika, danas se uglavnom koriste razne vrste ratarskih biljaka diljem svijeta. Postoji mala razlika između različitih biljaka u smislu goriva koje se od njih proizvodi. Na primjer etanol se proizvodi od biljaka koje sadrže puno šećera (šećerna trska, kukuruz), a za proizvodnju biodizela koriste se biljke koje sadrže više ulja (soja, kanola, uljana repica).
Biogoriva imaju mnoge prednosti, ali postoje i nedostaci. Uzgajanje biljaka za proizvodnju biogoriva zahtjeva kvalitetna poljoprivredna zemljišta a to naravno povećava potražnju za takvim zemljištima i diže cijenu. Najveći problem s biogorivima je zapravo činjenica da je proizvodnja biogoriva pretvaranje hrane u gorivo, a to loše utječe i na cijenu i na dostupnost hrane diljem svijeta, a već sad postoji gotovo milijarda ljudi koji žive na rubu gladi. Prema tome pretvaranje hrane u gorivo ne izgleda kao logičan izbor za rješavanje energetskih problema.
Prednosti korištenja algi za proizvodnju biogoriva 
Proizvodnja biogoriva iz algi ima mnoge prednosti koje taj postupak čine gotovo savršenim izvorom goriva. Alge rastu 50 do 100 puta brže od tradicionalnih kultura za proizvodnju biogoriva. Dodatna velika prednost je to što su alge jednostanični organizmi koji ne zahtijevaju svježu pitku i zemljište da bi rasli, a to znatno pojednostavnjuje proizvodnju. Prema nekim stručnjacima proizvodnja goriva iz algi je najbolja alternativa fosilnim gorivima i uz dobru podršku ta bi biogoriva u budućnosti mogla u potpunosti izbaciti fosilna goriva iz upotrebe.
Gdje se mogu uzgajati alge?
 Alge se mogu uzgajati u odvojenim vodenim površinama, čak iako voda nije dovoljno kvalitetna za piće. Alge se također mogu uzgajati i u slanoj vodi. Uzgajajući alge na površinama koje nisu pogodne za proizvodnju hrane, više zemljišta i kvalitetne vode ostaje za proizvodnju hrane. Veća količina proizvedene hrane može se onda upotrijebiti za borbu protiv gladi, a ne za proizvodnju biogoriva kao do sada. Odemo li tridesetak godina unatrag, ili da smo precizniji u 1978 godinu, možemo primijetiti da je čak i američko ministarstvo za energiju (Department of Energy – DOE) pokrenulo „Aquatic Species Program“ s ciljem istraživanja moguće proizvodnje energije i biogoriva iz algi. Prema tome, proizvodnja biogoriva iz algi nije nova ideja kao što misli većina ljudi. Usprkos dobroj ideji, ovo istraživanje nije bilo produktivno, uglavnom zbog padajućih cijena sirove nafte i činjenice da je DOE bilo prisiljeno smanjivati troškove. Sve ovo rezultiralo je gašenjem programa 1996 godine.
Usprkos gašenju, istraživanja unutar tog programa dala su vrlo važne rezultate, a najvažnije od svega je zaključak da bi proizvodnja biogoriva iz algi svakako mogla dostići željene razine. U ono doba studije su pokazale i jedan veliki nedostatak: zaključeno je da postupak ne bi bio financijski opravdan sve i da se cijena sirove nafte udvostruči. Ovaj zaključak imao je solidnu potporu sve do 2006 godine u kojoj se cijena nafte gotovo utrostručila u odnosu na prošlu dekadu, a cijena nafte je i dalje rasla. Uz trenutne probleme globalnog zatopljenja i visoke cijene sirove nafte stvorile su se idealne prilike za ponovnu evaluaciju ovog izvora energije.
Tehnologije za uzgoj algi (Algal Growth System)
 
Prozvodnja biogoriva u Hrvatskom Centru Obnovljivih Izvora Energije (HCOIE)
Proizvodnja biogoriva iz algi vrlo je zanimljivo područje istraživanja mnogim znanstvenicima diljem planeta, ja jedan on vodećih centara za takova istraživanja je laboratorij za pogone i konverziju energije (The Engines and Energy Conversion Laboratory – EECL) na sveučilištu Colorado State University. Ovaj laboratorij usmjeren je prema tehnologijama koje bi omogućile industrijska rješenja za energetske i ekološke izazove. Glavni projekt laboratorija fokusiran je na proizvodnju biogoriva iz algi i trebao bi rezultirati skalabilnom i cjenovno prihvatljivom tehnologijom za proizvodnju goriva. Jedan od glavnih igrača na tom polju svakako je tvrtka Solix Biofuels, kompanija koje je usavršila nekoliko generacija sustava za uzgoj algi (Algal Growth System – AGS), tehnologije koja je sad operativna na pokaznom polju Coyote Gulch u jugozapadnom Coloradu.
Tvrtka Solix Biofuels je vodeća u proizvodnju tehnologija za kreiranje iskoristive energije iz algi. Njihova tehnologija usmjerena je na omogućavanje velike komercijalizacije goriva temeljenih na mikroalgama i dodatnih koprodukata. Alge se mogu uzgajati na dva osnovna načina – sustav otvorenog bazena (prirodnog ili umjetno napravljenog) ili umjetni zatvoreni sustav. Alge moraju biti vrlo otporne na nametnike za uzgoj u otvorenim sustavima jer su to uvjeti koje nije lako kontrolirati.
Bez kontroliranih uvjeta teško je održavati rast željene vrste algi, odnosno održati rast na optimalnoj razini za proizvodnju biogoriva. Ovo je glavni razlog zašto Solix Biofuels uglavnom razvija zatvorene sustave za uzgoj algi. Zatvoreni sustavi imaju nekoliko prednosti: ne samo da zatvoreni sustavi omogućavaju uzgoj određene kulture, nego se alge u tim sustavima mogu direktno hraniti visoko koncentriranim ugljičnim dioksidom iz industrijskih procesa, a to naravno maksimizira količinu „ulovljenog“ ugljičnog dioksida koji bi inače bio ispušten u atmosferu. Prvi prototip AGS sustava napravljen je 2006 godine. Od onda kompanija radi na usavršavanju tehnologije i znatno je proširila površinu na kojima uzgaja alge. Posljednji veliki uspjeh dolazi iz srpnja 2009 kad su instalirali veliki sustav za proizvodnju biogoriva na pokaznom polju Coyote Gulch.
Što su zapravo postigli? 
Započeli su s velikim izazovom: prvo je trebalo razviti procese za skupljanje podataka i kontroliranje rasta ta automatizirani AGS. Željeli su jedinstvenu tehnološku platformu koja bi podržavala i prirodne i industrijske operacije. U prirodnim uvjetima sustav treba biti prilagodljiv pa je bilo potrebno mnogo kemijskih i fizičkih senzora te kontrola protoka. Za operacije u industrijskom okruženju glavni je naglasak bio na stabilnoj, pouzdanoj i jednostavnoj platformi koja ima sučelja prema industrijskoj instrumentaciji i kontrolama. Industrijska okruženja također moraju imati sustave skupljanja podataka u zajednički repozitorij da bi se informacije mogle jedinstveno prezentirati svim zainteresiranim stranama: menadžerima, operativi i odjelu za istraživanja i razvoj. Zbog toga je kreiran cijeli sustav za nadzor i skupljanje podataka (Supervisory Control and Data Acquisition) uključujući i sučelje za monitoriranje i kontrolu rasta algi.
Pokusna energana uključuje raznovrsne sustave izgrađene za proizvodnju plina i tokova vode, sam sustav za uzgoj algi, sustave za skupljanje algi i konačno sustave za proizvodnju biogoriva. Svi ovi sustavi omogućuju im vrlo precizno skupljanje podataka i ispitivanje odaziva različitih vrsta algi na različite uvjete uzgoja.
Zaključak 
Alge u procesu HCOIE
Biogoriva temeljena na algama definitivno imaju potencijala pokrenuti revoluciju u energetskoj industriji i mogla bi igrati vodeću ulogu u borbi protiv stakleničkih plinova i klimatskih promjena. Naravno, da bi se došlo do toga morat će se pokrenuti još mnoga istraživanja i biti će potrebna znatna financijska sredstva. Kompanije poput Solix Biofuels su pioniri koji bi mogli pogurati ovaj energetski sektor u jedan od najkompetitivnijih na energetskom tržištu. Lobiji iza fosilnih goriva su još uvijek prejaki, ali s rastućim problemom globalnih klimatskih promjena ti lobiji bi uskoro mogli u određenoj mjeri oslabiti, čime bi se širom otvorila vrata alternativnim gorivima. Jedna od alternativa koja svakako zaslužuje pažnju u godinama koje dolaze su biogoriva iz algi. Njihov energetski potencijal, činjenica da ne pretvaramo hranu u gorivo i znatno smanjene ukupne emisije stakleničkih plinova trebali bi im osigurati dovoljna financijska sredstva za daljnja istraživanja.
Potražnja za energijom neće se smanjivati u godinama koje dolaze nego će rasti i biti će potrebna alternativna goriva bez obzira koliko će dominantna ostati fosilna goriva. Proizvodnja biogoriva iz algi mogla bi biti jedna od iznenađujućih takmaca na polju alternativnih goriva u ne tako dalekoj budućnosti, osobito ako cijene fosilnih goriva budu rasle. A u međuvremenu bi kompanije i udruženja poput američke Solix Biofuels ili hrvatskog HCOIE trebale nastaviti svoja istraživanja i ukazivati na prednosti koje ovakav proces ima. Ovime bi se svijest o toj alternativi znatno proširila i implementacija proizvodnje na globalnoj razini postala bi moguća kad za to dođe vrijeme.
Hrvatski Centar Obnovljivih Izvora Energije (HCOIE)
Tagged , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

CCRES Low Carbon Fuels in Aviation

 photo by CCRES

 

Biofuels are key to industry’s future

 In a bid to reduce its dependency on imported oil and tackle global warming, the EU has committed to raising the share of fuels from renewable sources in transport to 10% by 2020 – including biofuels, hydrogen and green electricity.
For the growing aviation industry, the switch to plant-based fuel is seen as not only environmentally smart, but a sensible financial move in an era or rising conventional fuel prices and worries about supply security.
Biofuel use in passenger aircraft is still a novelty, and industry officials are urging governments to help lift supplies, much as policies in the EU and United States have created a flourishing market in plant-based oils for motor vehicles.
The industry contends that sustainable fuels will reduce emissions even as passenger traffic grows. The airline sector has committed to meet 10% of its overall fuel consumption with biofuels by 2017 – though the goal is ambitious given that it is to account for just 1% by 2015…
Meanwhile, more doubts are being raised about the environmental benefits of biofuels.
The United Nations Environment Programme has warned that even though burning plant-based fuels can produce significantly lower levels of carbon emissions, production and land clearing to make way for new crops “may reduce carbon-savings or even lead to an increase.”
European conservation groups say the EU and European governments should wait to embrace aviation biofuels until there is proof of their environmental benefits.
 ”Given the right conditions, algae can double its volume overnight. Microalgae are the earth’s most productive plants –– 10 to 15 times more prolific in biomass than the fastest growing land plant exploited for biofuel production. While soy produces some 50 gallons of oil per acre per year; canola, 150 gallons; and palm, 650 gallons, algae can produce up to 15,000 gallons per acre per year. In addition, up to 50 percent (or more) of algae biomass (dry weight) is comprised of oil, whereas oil-palm trees—currently the most efficient large-scale source of feedstock oil to make biofuels—yield approximately 20 percent of their weight in oil,” says Zeljko Serdar, President of CCRES
 Airlines have committed to ramping up their use of biofuels in the belief that they can contribute to achieving the sector’s pledges on carbon-neutral growth. For 2050, the EU foresees 40% use of “sustainable low carbon fuels” in aviation.
Croatian Center of Renewable Energy Sources (CCRES)
Tagged , , , , , , , , , , , , , ,

CCRES – BIOMASS

 
 
CROATIAN CENTER of RENEWABLE ENERGY SOURCES 
(CCRES)
 
 BIOMASS
 
The organic or waste materials obtained from the plants and animals, is known as biomass. Since plants and animals contain energy, the biomass also contains energy. Plants get energy from the sun by the process of photosynthesis, while the animals eat plants; hence biomass is an important source of energy.
 
The energy obtained from biomass is called as biomass energy. The biomass energy is type of alternative or renewable energy since the plants and trees will keep on growing and generating the wastes continuously, so this source of energy will be available for unlimited period of time.
 
The various types of garbage collected in our cities are also a type of biomass. Though the living plants are not considered to be the biomass, the garbage left by them in the form of fallen leaves, dead trees, broken branches of the trees, wasted and leftover crops, chips and pieces of wood etc are all considered to be biomass. The bark and saw dust left from the lumber mills and even the tires and livestock manure can be considered as biomass.
 
The trash from the house and offices contains some paper products that cannot be recycled back to the other paper products but they can also be used as the biomass. Recycling such wastes for producing biomass fuel would reduce pressure on our landfills. It is unbelievable that all these materials that create lots of disposal problems can be used to generate energy that too in the form of electricity.
 
In US, California itself produces almost 60 million bone dry tons of biomass every year, of which almost five million tons is used to produce biomass energy in the form of electricity. The biomass collected in California comprises of lumber mills wastes, wooden waste collected from urban areas, residues from the agricultural lands and forests, and other livestock.
 
The wastes generated by the humans and animals like cows are also types of biomass. By using this type of biomass for producing energy it becomes easier to manage and control the landfills.

Biomass used as the Source of Energy
 
All the types of biomass contain one or the types of plants and animals wastes. When the biomass obtained from plants it is burnt it catches fire instantly or after some time and releases a lot of heat. During burning the chemical energy stored within the biomass is converted into heat energy. The heat produced during the burning of biomass can be used for a number of applications like heating water, heating the rooms, producing steam, cooking the food, and for other domestic and industrial applications.
 
Some decomposing garbage, and wastes from humans and animals can also be used as biomass to produce methane gas, which can be used directly as the fuel. Methane is an important part of natural gas, which is used extensively as a cooking gas and also for running a number of vehicles like cars and trucks. The methane gas obtained by this method is also called as the landfill gas or biogas.

The Fuels Obtained from Biomass
 
Besides using the biomass for producing heat, it can also be used to produce fuels. The fuels produced from the biomass are called as biofuels. The biofuels can be used independently to or in combination with the other fuels like gasoline and diesel. Some of the popular biofuels made from the biomass are ethanol, biodiesel and natural gas.
 
Ethanol is produced by fermentation of sugar which can be found in sugarcane, grains like corn, sorghum and wheat, and other sources like potato skins, rice, sugar beets and yard clippings. The biodiesel can be produced from vegetable oil and animal fat feedstock. In this age of escalating fuel prices, biodiesel is one of the most popular types of alternative fuel for the vehicles. Biodiesel is mixed with traditional diesel in certain proportions to power the vehicles. The biodiesel is a clean fuel and does not produce any pollution. The natural gas can be obtained from the biomass like cow dung, human wastes, and livestock wastes. Methane, which is important part of the natural gas, is produced from the biomass.

Benefits of Using the Biomass Energy
 
Here are some of the important benefits of biomass energy:
 
1) Biomass energy is obtained mainly from the plants, animals, human wastes and garbage which would have otherwise created dirty environment and lots of disposal problems. When converted to biomass energy most of the wastes get burnt completely or they get converted to useful manure. Thus using biomass energy helps keeping our surroundings clean.
 
2) Biomass is a renewable source of energy that would last as long as there is plant, animal, and human life on the earth.
 
3) Biomass helps producing indigenous fuels and helps reducing dependency for fuels on other countries. 
 
 
CCRES 
special thanks to   
Escapeartist, Inc
 CROATIAN CENTER of RENEWABLE ENERGY SOURCES 
(CCRES)
Tagged ,