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バイオ燃料のエネルギー、種類、機能、特性の定義

エネルギー-バイオ燃料

クイックリードリスト公演
1.バイオ燃料の定義
2.バイオ燃料の特性
3.バイオ燃料の種類
3.1.廃棄物からの生体材料エネルギー
3.2.植物油
3.3.バイオディーゼル
3.4.バイオエタノール
4.BioFuelの製品
4.1.バイオエタノール
4.2.バイオディーゼル
4.3.バイオオイル
4.3.1.バイオオイルには3つの誘導体があります。
5.バイオ燃料の長所と短所
6.バイオ燃料の利点と機能
7.代替燃料としてのバイオ燃料
7.1.これを共有：
7.2.関連記事：

バイオ燃料の定義

バイオ燃料またはバイオ燃料は、有機材料から製造された固体、液体、または気体の燃料です。 バイオ燃料は、植物から直接、または産業廃棄物、商業廃棄物、家庭廃棄物、または農業廃棄物から間接的に生産することができます。 バイオ燃料は、植物から直接生産することも、産業廃棄物、商業廃棄物、家庭廃棄物、農業廃棄物から間接的に生産することもできます。 バイオ燃料を生産する方法は3つあります。乾燥した有機性廃棄物（家庭廃棄物、産業廃棄物、農業廃棄物など）の焼却。 酸素を含まない湿った廃棄物（動物の糞尿など）を発酵させてバイオガス（最大60％のメタンを含む）を生成するか、サトウキビまたはトウモロコシを発酵させてアルコールとエステルを生成します。 森林からのエネルギー（成長の早い植物から燃料として木材を生産する）。

発酵プロセスでは、アルコールとエステルの2種類のバイオ燃料が生成されます。 これらの材料は、理論的には化石燃料の代わりに使用できますが、エンジンの大幅な変更が必要になる場合があるため、バイオ燃料は通常、化石燃料と混合されます。 欧州連合は、小麦、ビート、ジャガイモ、またはトウモロコシから生産されたエタノールの5.75％を2010年までに、20％を2020年までに化石燃料に追加することを計画しています。 2002年のブラジルの輸送燃料の約4分の1はエタノールでした。

バイオ燃料は、バイオ燃料の生産に使用される植物の多様性により、大気中の炭素レベルを増加させることなくエネルギーを生産する可能性を提供します 何百万年もの間土壌表面の下に貯蔵された炭素を回復する化石燃料とは異なり、大気中の二酸化炭素のレベルを低減します 空気。 したがって、バイオ燃料はよりカーボンニュートラルであり、大気中の温室効果ガスの濃度をわずかに増加させます（ただし、この利点が実際に達成できるかどうかは疑問です）。 バイオ燃料の使用はまた、石油への依存を減らし、エネルギー安全保障を高めます。

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バイオ燃料を生産するための2つの一般的な戦略があります。 最初の戦略は、砂糖を含む作物（サトウキビ、テンサイ、スイートソルガム[2]）または でんぷん/多糖類（トウモロコシ）を含む植物は、酵母発酵を使用してエチルを生成します アルコール。 2番目の戦略は、アブラヤシ、大豆、藻類、ジャスロパなど、植物油/植物油の含有量が高いさまざまな作物を植えることです。 加熱すると、植物油の粘度が低下し、内部で直接燃焼することができます ディーゼルエンジン、または植物油は、化学的に処理して、次のような燃料を生成することができます。 バイオディーゼル。 木材とその副産物は、木ガス、メタノール、エタノール燃料などのバイオ燃料に変換できます。

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バイオ燃料の特性

バイオ燃料 は、バイオディーゼル、バイオエタノール、または バイオオイル. その化学元素のバイオディーゼルは、アルキルエステル（メチル、エチル、 イソプロピル 脂肪酸由来のバイオディーゼルは、通常、パーム油やヒマシ油などから製造されます。 バイオディーゼルは一般に、植物性または動物性脂肪油とアルコール（メタノール/エタノール）との代謝またはエタノール化の反応によって作られます。 代替燃料と同様の物理的および化学的特性を備えているため、ディーゼル燃料のニーズの一部を満たす大きな可能性を秘めています。

バイオディーゼルの特徴は次のとおりです。

  1. 煙の不透明度を下げる
  2. 排気ガスの削減
  3. 化石燃料よりも潤滑性に優れています
  4. ディーゼル燃料と混合すると増加する可能性があります 生分解性 最大500％
  5. ディーゼル燃料に似ているので、その使用はエンジンの変更を必要としません
  6. 芳香族化合物や窒素化合物は含まれていません
  7. 15ppm未満のレベルの硫黄のみが含まれています。
  8. 11重量パーセントの酸素が含まれているため、燃焼効率が高くなります。

液体燃料であるバイオディーゼルは非常に使いやすく、エンジンを改造することなくディーゼルエンジンに直接供給することができます。 さらに、ディーゼル燃料と混合して、以下を含むバイオディーゼルブレンドを製造することができます。セタン より高い。 バイオディーゼルの使用は、インドネシアが輸入ディーゼル燃料への依存を39.7％削減するための解決策になる可能性があります。 バイオディーゼルは硫黄を含まないため、環境にやさしいことも証明されています。

バイオディーゼルがディーゼル燃料と多くの類似点を持っている場合、それはバイオエタノールとは異なります。 バイオエタノールはガソリンと多くの類似点があります。 バイオエタノールは、糖蜜、樹液、ソルガム、ニパ樹液、キャッサバ、サツマイモなどの糖質、セルロース、またはでんぷん質の植物からの野菜源から生成されます。

バイオエタノールの特徴は次のとおりです。

  1. オクタン価が高い
  2. 煙の不透明度レベル、健康に有害な粒子状物質の排出、およびCOとCOの排出を削減できます。2
  3. ガソリンと同様なので、エンジンの改造は必要ありません。
  4. 鉛（Pb）化合物を含まない

代替燃料として、バイオエタノールの一部が最大20パーセントのガソホールを直接使用できます。 技術的な問題を引き起こすことなく、非常にフレンドリーなガソリン燃料の自動車エンジンで使用されます 環境。 2,500 rpmでのテスト結果からの一酸化炭素（CO）のレベルは、ガソホールで20％、COガスで0.76％と記録されましたが、プレミアムは3.66％、Pertamaxは2.85％に達しました。

植物から大規模にエタノールを作る基本的なプロセスは、微生物（酵母/酵母）を使用することです。酵母）それに含まれる砂糖を発酵させることができ、発酵プロセスが発生した後、砂糖は蒸留、脱水、変性のプロセスを経ます。 しかし、最終段階では、発酵中に追加のプロセス、つまり糖が糖に変わるための加水分解プロセスを必要とするいくつかの種類の植物があります。 炭水化物。

長い間予測されてきた燃料危機により、多くの研究者がこのような状況下で長年の研究成果を生み出すことができます。 澱粉工業技術センター（B2TP）BPPTは、ガソリン用のガソホールBE-10を開発しました。 エタノールは、ビールやワインと構造的に類似しているアルコールに由来します。 アルコールを作るには、キャッサバなどの高炭水化物を含む植物原料から発酵プロセスを経て行われます。

バイオマスなど、バイオ燃料に分類できるエネルギーには多くの種類があります。 バイオエナジー 廃棄物、使用済み食用油、バイオディーゼル、 バイオアルコール、バイオガス（動物および人間の排泄物を利用する）、 固体バイオ燃料、合成ガス（合成 人工ガス）および他の多くのタイプ。

一方 バイオオイル 植物油に由来するバイオ燃料です（ストレート植物油）および直接液化または急速熱分解によって熱化学的に処理されたバイオマス。 バイオマスは、木材、穀物、わら、動物の排泄物、さらには生ごみなど、リサイクル可能な生物、産業廃棄物、または家庭廃棄物の残りの代謝に由来します。 バイオオイル 灯油や燃料油の代替品としても使用できます。

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バイオ燃料の種類

  • 廃棄物からの生体材料エネルギー

廃棄バイオマスを使用してエネルギーを生産することで、さまざまな管理上の問題を減らすことができます 汚染と処分、化石燃料の使用の削減、温室効果ガスの排出の削減 ガラス。 欧州連合は、廃棄物に由来するバイオエナジーが地球温暖化の削減に貢献する可能性を強調した報告書を発表しました。 報告書は、2020年までに1900万トンの石油がバイオマスから利用可能になると結論付けています。 バイオ廃棄物：都市固形廃棄物、農業廃棄物、家畜廃棄物、およびその他の生分解性廃棄物の流れ その他。

最終処分場に埋め立てられた廃棄物は嫌気性消化されるため、最終処分場では大量のガスが発生します。 これらのガスを総称して、埋立地ガス（LFG）と呼びます。 埋立地ガスは、直接燃焼して熱を発生させるか、公共消費用の電力を生成することができます。 埋立地ガスには、天然ガスにも含まれるメタンが約50％含まれています。

バイオマスは、植物材料の廃棄物から発生する可能性があります。 大気中に入る人間と動物の廃棄物貯蔵所からのガスは メタンは地球温暖化係数を超える温室効果ガスの1つであるため望ましい 二酸化炭素。 フランク・ケプラーとトーマス・ロックマンは、生きている植物もCH4メタンを生成することを発見しました。

パパイヤ果実廃棄物を生にするプロセス

必要な機器：

  1. 果物を粉砕するためのすりおろし機。 おろし金が手に入りにくい場合は、叩いて手で使うこともできます。
  2. 原材料を収容するためのドラムまたは浴槽。
  3. ドラムまたは発酵槽
  4. 小規模。 ケーキスケールが使えます。
  5. エタノールメーター。 このツールを市内で購入する必要がある場合。 通常、実験装置を販売する店があります。
  6. 蒸留器。 このツールは、製造元に注文する必要があります。 エタノール生産能力で蒸留器能力を調整します。
  7. バケツ、ディッパー、マチェーテなどの他のサポート機器。

材料

  • 果物の廃棄物、明らかにこれが主な原材料です。
  • イーストパン。 ケーキ・パン原料を販売する店舗で広く販売されているパン酵母を使用できます。
  • 酵母の追加栄養のための尿素とNPK（15-15-15）。

レシピの材料

  1. 酵母= 0.5％x糖度xフルーツジュースの量
  2. 尿素= 0.5％x糖度xフルーツジュースの量
  3. NPK = 0.2％x糖度xフルーツジュースの量

たとえば、フルーツジュースの糖度は10％であるため、200リットルのドラム缶1容量ごとに、追加の材料は次のようになります。

  • 100グラム酵母
  • 100グラム尿素
  • 40グラムNPK

作り方

  1. 果物は、おろし金を使用するか、叩いて最初に粉砕します。
  2. 尿素とNPKをドラムに入れ、均等に分散するまで混合します。
  3. 酵母をぬるま湯で希釈し、泡が出るまでかき混ぜます。
  4. 酵母をジュースに加え、均一になるまでかき混ぜます。
  5. パン酵母とNPKの混合物は、均一に混合されるまで攪拌する必要があります。
  6. フルーツジュースは、泡が出なくなるまで、少なくとも72時間または3日間発酵させます。
  7. ジュースを絞り、水を取ります。
  8. 次に、このジュースを蒸留してエタノールを取得します。

  • 植物油

植物油は食料や燃料として使用できます。 燃料を使用する場合、オイルの品質が低下する可能性があります。 植物油は、古いディーゼルエンジン（間接噴射システムが装備されていますが、温暖な気候でのみ使用可能）で使用できます。 多くの場合、植物油はバイオディーゼルの製造に使用できます。バイオディーゼルは、ほとんどのディーゼルエンジンが従来のディーゼル燃料と混合したときに使用できます。 MAN B＆W Diesel、Wartsila、およびDeutz AGは、植物油と直接使用できるエンジンを提供しています。 バイオディーゼルに加工される使用済み植物油が増えており、小規模では水や粒子状物質を除去して燃料として使用しています。

使用済み石油処理サイクル

  • バイオディーゼル

バイオディーゼルはヨーロッパで最も一般的なバイオ燃料です。 バイオディーゼルは、エステル交換を使用して油脂から製造され、鉱物ディーゼルと同様の組成の液体です。 その化学名はメチル脂肪酸（またはエチル）エステル（FAME）です。オイルは水酸化ナトリウムおよびメタノール（またはエタノール_）と混合され、化学反応によりバイオディーゼル（FAME）およびグリセロールが生成されます。 バイオディーゼル10部ごとに1部のグリセロールが生成されます。

バイオディーゼルは、ミネラルディーゼルと混合すると、あらゆるディーゼルエンジンで使用できます。 一部の国では、メーカーが100％バイオディーゼルの使用を保証しています。 ほとんどの自動車メーカーは、バイオディーゼルの使用をミネラルディーゼルと混合した15％に制限しています。 ほとんどのヨーロッパ諸国では​​、5％のバイオディーゼルブレンドが広く使用されており、多くの燃料ステーションで入手できます。

米国では、商用トラックと市内バスの80％以上がディーゼルで走っています。 その結果、米国のバイオディーゼルの使用量は、2004年の年間約2500万ガロンから、2005年初頭の7800万ガロンに急速に増加しました。 2006年末までに、バイオディーゼルの生産量は4倍の10億ガロンになると推定されています。

バイオディーゼルを使用する利点

  1. 再生可能エネルギー資源から生産され、原材料の入手可能性が保証されています
  2. セタン価が高い（エンジン燃焼室の燃焼速度の性質からディーゼル燃料の品質が良いかどうかを示す数値）
  3. 粘度が高いため、ディーゼル燃料よりも潤滑性が高く、エンジン寿命を延ばします。
  4. 現地生産可能
  5. 硫黄分が少ない
  6. 煙の不透明度を下げる
  7. 排気ガスの削減
  8. バイオディーゼルと石油ディーゼルを混合すると、石油ディーゼルの生分解性を最大500％向上させることができます。

バイオディーゼルの製造工程では、主な化合物はエステルです。 Estherの式は次のとおりです。

エステル構築式

バイオディーゼルは、脂肪酸のエステル交換から作ることができます。 植物性脂肪油からの脂肪酸はアルコールと反応して、グリセリンの形でエステルと副産物を生成します。これらも経済的価値が高いです。

バイオディーゼルは、ディーゼル燃料の代替として広く使用されています。 開発されたバイオディーゼル原料は、国の天然資源、ドイツとオーストリアのカノーラ油、米国の大豆油、パーム油に依存しています。 マレーシア、フィリピンのココナッツオイルインドネシアには、アブラヤシ、ココナッツ、ジャトロファ、ジャトロファ、ニャンプルン、 等 バイオディーゼル原料の潜在的な作物のいくつかは、以下の表に見ることができます。

バイオディーゼル原料の潜在的な作物

ディーゼル燃料の代替として使用されるためには、バイオディーゼルはディーゼル油と同様の物理的および化学的特性を持っている必要があります。 重要な物性の1つは粘度です。 実際には、植物性脂肪油自体を燃料として使用することはできますが、粘度が高すぎるため、ディーゼルエンジンの燃料として使用するための要件を満たしていません。 バイオディーゼルとディーゼル油の物理的および化学的特性の比較を以下の表に示します。

バイオディーゼルの物理的および化学的性質の比較

ディーゼル油と比較して、バイオディーゼルにはいくつかの利点があります。 その主な利点は、その燃焼排出物が植物に容易に再吸収されるため、環境に優しいことです。 SOxは含まれていません。 バイオディーゼルの燃焼排出量とディーゼル油の比較を以下の表に示します。 下

バイオディーゼル燃焼排出量の比較

さらに、バイオディーゼルの他のいくつかの利点は次のとおりです。

  • 引火点が高いため、保管がより安全になります
  • 再生可能な原材料
  • セタン価が高い

トリグリセリド

油脂は、1モルのグリセリンと3モルの脂肪酸からなる水に不溶性の物質（疎水性）です。 油脂は一般にトリグリセリドとしても知られています（Sonntag、1979）。トリグリセリドの化学構造を下の図に示します。

トリグリセリド

R1、R2、およびR3は、C原子の数が10を超える脂肪酸の形の炭化水素鎖です。 この化合物は、エステル交換反応によってエステルに変換されます。

インドネシアには、バイオディーゼル生産の原料として植物性脂肪油を生産する植物がたくさんあります。 この自然の富はまだあまり発達していません。 インドネシアの様々な植物からの脂肪酸の含有量と組成を表2.4に見ることができます。

脂肪酸の含有量と組成

  • バイオエタノール

生物学的に生成されたアルコール。最も一般的なのはエタノールで、あまり一般的ではないのはプロパノールと ブタノールは、砂糖やでんぷん、またはセルロースの発酵を通じて微生物や酵素の作用によって生成されます。 バイオブタノールはガソリンエンジンで直接使用できるため、ガソリンの直接代替品と見なされることがよくあります。

ブタノールは、ABE（アセトン、ブタノール、エタノール）の発酵とプロセスの実験的変更から形成されます 結果は、製品としてブタノールを使用した場合の高いエネルギー生成の可能性を示しています 液体。 ブタノールはより多くのエネルギーを生成することができ、既存のガソリンエンジンで「直接」燃焼することができます（エンジンを変更することなく）。 エタノールよりも腐食性が低く、水との混和性が低く、確立されたインフラストラクチャを介して配布できます 有る。 デュポンとBPは協力してブタノールを生産しています。

エタノール燃料は世界で最も一般的なバイオ燃料であり、特にブラジルではエタノール燃料です。 アルコール燃料は、小麦、とうもろこし、甜菜、 サトウキビ、糖蜜、砂糖またはでんぷん。これらはアルコール飲料（ジャガイモや果物の廃棄物など）になります。 等）。 エタノール生産では、酵素消化を使用して、デンプン、砂糖発酵、蒸留、乾燥から砂糖を生産します。 このプロセスは、加熱するために多くのエネルギーを必要とします（多くの場合、天然ガスを使用します）。

セルロース系エタノールの生産では、非食用作物または非消費可能な副産物を使用しますが、これらは食品サイクルに影響を与えません。

セルロースからエタノールを生産することは困難で費用のかかる追加のステップであり、技術的な問題はまだ保留中です。 草を食べ、消化が遅い過程でブドウ糖（砂糖）に分解する牛。 セルロース系エタノール実験室では、同じことを行うために多くの実験プロセスが実行されており、それらを使用してエタノール燃料を製造しています。

一部の科学者は、次のことができる酵素を開発しようとする実験的な組換えDNA遺伝子技術について懸念を表明しています。 自然よりも速く木材を破壊すると、これらの微細な生き物は誤って自然に放出され、指数関数的に成長し、風によって広がり、 そして最終的には植物全体に構造的損傷を引き起こし、光合成の過程で放出される酸素の生成を終わらせる可能性があります 工場。

エタノールはガソリンの代わりにガソリンエンジンで使用できます。 エタノールはガソリンと一定の割合で混合することができます。 ほとんどのガソリンエンジンは、最大15％のエタノールとガソリンの混合物で動作できます。 エタノールを含むガソリンはオクタン価が高いため、エンジンはより熱く、より効率的に燃焼できます。

エタノール燃料はBTUが低いため、同じ距離を移動するにはより多くの燃料が必要になります。 高圧縮エンジンでは、プレイグニッションのノッキングを防ぐために、エタノールが少なく燃焼が遅い燃料が必要です。

エタノールは、燃焼システム、ゴム、アルミニウムホースとガスケット、および燃焼室に対して非常に腐食性があります。 したがって、航空機で使用する場合、アルコールを含む燃料の使用は違法です。 高濃度または100％エタノール混合物の場合、エンジンを変更する必要があります。

腐食の原因となるエタノールはガソリンパイプを通すことができないため、タンクローリーが必要です より高価なステンレス鋼、エタノールをに供給するために必要なコストとエネルギー消費を増加させる 消費者。 多くの自動車メーカーは現在、バイオエタノールとガソリンの組み合わせで最大100％のバイオエタノールで動作できるフレキシブル燃料車を製造しています。

アルコールはガソリンや水と混和性があるため、洗浄後、大気中の水分を吸収してエタノール燃料を混合することができます。 エタノール燃料に水が含まれていると、効率が低下し、エンジンの始動が困難になり、動作上の問題が発生し、アルミニウムが酸化する可能性があります（キャブレターや金属部品の錆）。

バイオエタノール製造プロセス

でんぷんや炭水化物を含む植物原料を使ったエタノール/バイオエタノール（またはアルコール）の製造は、炭水化物を水溶性糖（グルコース）に変換するプロセスを通じて行われます。 でんぷんまたは炭水化物と糖蜜を含む植物原料のバイオエタノールへの変換を表1に示します。

表1。 デンプンまたは炭水化物および液滴を含む植物原料のバイオエタノールへの変換

でんぷんを含む植物原料の変換

ブドウ糖はでんぷんから作ることができ、製造工程は使用される補助物質、すなわち酸加水分解と酵素加水分解に基づいて区別することができます。 2種類の加水分解に基づいて、現在、酵素加水分解がより広く開発されていますが、酸加水分解（例： 硫酸）はあまり開発されていないため、デンプンからブドウ糖を作るプロセスは現在、酵素加水分解で使用されています。

炭水化物を水溶性の糖（ブドウ糖）に変換するプロセスでは、水と酵素を加えることによって行われます。 次に、発酵または砂糖のエタノールへの発酵のプロセスは、酵母または酵母を加えることによって実行されます。 エタノール/バイオエタノール製造プロセスで発生する反応は、反応1と2に簡単に示されています。

H2O
（C6H10O5）n —————————- N C6H12O6（1）
酵素
（でんぷん）———————————（ブドウ糖）
（C6H12O6）n —————————- 2 C2H5OH + 2CO2。 (2)
イースト（イースト）
（ブドウ糖）——————————–（エタノール）

1. 原材料の準備
ビエタノールを生産するための原料は、サトウキビなどの単糖を直接生産するさまざまな植物から入手できます。 （サトウキビ）、甘い小麦（甘いソルガム）、またはトウモロコシ（トウモロコシ）、キャッサバ（キャッサバ）、小麦（穀物ソルガム）などの小麦粉を生産するもの 他の材料。

キャッサバを原料とするなど、原料の種類によって原料の作り方が異なります。 皮をむいてきれいにしたキャッサバは、砕いてでんぷん質の構造を壊し、水とうまく相互作用できるようにします。

2. 液化と糖化
キャッサバ原料の小麦粉またはでんぷんの形の炭水化物含有量は、複合糖に変換されます 摂氏90度の温度での加熱プロセス（調理）を通してアルファアミラーゼ酵素を使用する （加水分解）。 この状態では、小麦粉は糊化を経験します（ゼリーのように厚くなります）。 最適な条件で、アルファアミラーゼ酵素は小麦粉の構造を複雑な糖に化学的に分解する働きをします （デキストリン）液化プロセスが完了し、処理されたスラリーがより多くの液体に変わるパラメータによってマークされます スープのように。

糖化プロセス（複雑な糖の単糖への分解）には、次の段階が含まれます。

  • 最適な温度に達するまでスラリーを冷却します。グルコースアミラーゼ酵素が機能します。
  • 酵素の最適pH設定。
  • グルコースアミラーゼ酵素を適切に添加し、pHと温度を60度に維持します 糖化プロセスが完了するまで摂氏（単糖含有量をテストすることによって行われます） 生成された）。

3. 発酵
この段階で、小麦粉は5〜12％の糖度の単糖（ブドウ糖と一部の果糖）に変わりました。 次のステップは、酵母を原料液に混ぜて、密閉容器に入れておくことです。 （発酵槽）27〜32℃の最適温度範囲で5〜7日間（発酵） 嫌気性）。

原材料が他の微生物によって汚染されないように、プロセス全体が正確である必要があります。 言い換えれば、生の調製、液化、糖化から発酵まで、それは汚染物質のない状態でなければなりません。 発酵プロセス中に、液体エタノール/アルコールとCO2が生成されます。 発酵の結果、7〜10％の低レベルのアルコール/エタノールを含む液体（一般にビール液と呼ばれます）が得られます。 最大10％のエタノールレベルでは、過剰なアルコールは酵母自体に有毒であり、その活動を停止するため、酵母は不活性になります。

4. 蒸留。
蒸留またはより一般的には蒸留として知られている蒸留は、発酵したビール液中のアルコールを分離するために行われます。 蒸留工程では、78℃（アルコールの沸点に相当）の温度で、95℃の沸点を持つ水よりもエタノールが最初に蒸発します。 蒸留器内のエタノール蒸気は凝縮器に流れ、エタノール液体に凝縮されます。 エタノール精製は、バイオエタノール製造プロセス全体の中で最も重要な部分です。 その実施には、エタノール蒸留の技術を習得したオペレーターが必要です。 オペレーターに加えて、最適なエタノール蒸留結果を得るには、発酵技術と高品質の蒸留装置の理解が必要です。

エタノール蒸留は2つの方法で行うことができます：

  1. 蒸留は、伝統的な（従来の）技術と蒸留器を使用します。 このようにして、生成されるエタノール含有量は20〜30％の範囲にすぎません。
  2. 蒸留は、還流カラム（マルチレベル）蒸留器と技術を使用します。 この方法と蒸留器を使用すると、生成されるエタノール含有量は、2段階の蒸留で90〜95％に達することができます。

5. 脱水
蒸留すると、ガソリンに溶解できない95％エタノールの形になります。 燃料の代替には、99.6〜99.8％のエタノール含有量が必要であるか、乾燥エタノールと呼ばれます。 95％エタノールの精製には、次のようないくつかの方法を使用した脱水プロセス（吸収性蒸留）が必要です。 石灰石を用いた化学的方法2。 物理学の方法は、合成ゼオライトを使用した吸収プロセスを通じて行われます。 脱水の結果は99.6-99.8％エタノールの形であるため、フルグレードエタノール（FGE）に分類でき、プルタミナ基準に従ってモーター燃料としての使用に適しています。 この精製プロセスで使用されるデバイスは、脱水機と呼ばれます。

6. エタノール蒸留の副産物。
エタノール蒸留プロセスの終わりは、固体（スラッジ）と液体廃棄物（ビナーゼ）を生成します。 環境汚染への影響を最小限に抑えるために、特定のプロセスの固形廃棄物が変更されます カリ肥料、バイオガスを作るための材料、堆肥、蚊取り線香や動物飼料の基本的な材料に。 一方、廃液は液体肥料に加工されます。 したがって、バイオエタノール生産者は環境への影響に関連する問題について心配する必要はありません。

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BioFuelの製品

バイオエタノール

輸送におけるBBM（ガソリン）の代替として使用され、10％を目標としています。 原料はサトウキビ（サトウキビ）とキャッサバ（キャッサバ）です。

バイオディーゼル

輸送（10％）と発電所（50％）に使用されるディーゼル燃料（ソーラー）の代替品になります。 原材料はパーム油とジャトロファフェンスからです。

バイオオイル

バイオオイルには3つの誘導体があります。

  1. バイオ灯油
    パーム油とジャトロファの原料を使用する家庭（10％）の灯油の代替品として
  2. バイオオイ
    輸送（10％）および発電所（10-50％）用の自動車用ディーゼル油（ADO）の代替品として、およびバイオオイルとして 海上および鉄道輸送用の産業用ディーゼル油（IDO）の代替品（10％）、これも バイオ灯油。
  3. バイオオイル
    産業用燃料油（燃料油）の代替品として50％も。 原材料はパーム油とジャトロファです。
  4. バイオディーゼル
    輸送（10％）および発電所（50％）のディーゼル燃料の代替として。 原材料はパーム油とジャトロファです。

インドネシアで有名なバイオ燃料生産者のいくつかは次のとおりです。

  1. エテリンド東ジャワ
  2. モリンド・ラヤ
  3. ランプンデスティレリ
  4. 代替エネルギーインドネシア
  5. スミ・アシ
  6. 白金
  7. ウィルマーバイオエナジーインドネシア

エネルギー鉱物資源局のデータには、すでにバイオ燃料を燃料として使用している多くの発電所についても言及されています。

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バイオ燃料の長所と短所

次の場合は否定できません バイオ燃料 再生可能エネルギー源であるという利点があります再生可能エネルギー資源）化石燃料と比較した場合。 石油価格が高いため、 バイオ燃料 より安価な代替品を提供することができます。 しかしその一方で、のマイナス面に注意を払う必要があります バイオ燃料. 最初は バイオ燃料 低汚染エネルギー源であるとしばしば信じられています（グリーンエネルギー源). すべての種類のバイオ燃料が環境に優しいわけではありません。 例えば、 バイオ燃料 パーム油からのバイオディーゼルなどは、実際にCO排出量を増加させます。2 特にインドネシアやマレーシアなどの熱帯諸国では、森林破壊が原因です。

スマトラ島とカリマンタン島の数百万ヘクタールの熱帯林は、アブラヤシ農園への転換により絶滅しました。 実際、1トンのパーム油が生産されるごとに33トンのCOが生産されると推定されています。2 森林伐採、排水、耕作、またはCO排出量の10倍による2 ガソリン1トンあたり。 しかし一方で、一部の専門家は信じています バイオ燃料 食料の入手可能性と環境の持続可能性に悪影響を及ぼします。 一般に、植物性材料からの代替燃料の種類は、バイオディーゼル（ディーゼルの代替燃料）およびバイオエタノール（ガソリンの代替燃料）と呼ばれます。

バイオ燃料 また、土地が原料の植林に利用されていることから、森林伐採や食糧生産の減少の要因の一つと考えられています。 バイオ燃料. 農民は最小限の利益で私たちの食糧需要を満たすことを望んでいるため、最終的に土地利用は難しい選択になります。 一方で、彼らはまた、ソース作物を育てることによってより良い利益を得たいと思っています バイオ燃料.

土地問題に関しては、インドネシアには様々な農産物の開発のための広大な土地資源があることが知られています。 インドネシアの土地面積は1億8,820万ヘクタールに達し、1億4,800万ヘクタールの乾燥地と4,020万ヘクタールの乾燥地で構成されています。 肥沃な土壌タイプ、気候、自然地理学、母材（火山）、標高のある数ヘクタールの湿地 多様です。 この条件により、さまざまな種類の植物の開発が可能になります。 インドネシアの農地面積は約7,020万ヘクタールで、そのほとんどがプランテーション用地です。 1,850万ヘクタール、湿原1,460万ヘクタール、未使用の土地1,130万ヘクタール、水田790万 ヘクタール。 農地利用の発展は、特に水田と高地/ユーマル畑であまり変わっていません。 水田の面積でさえ、土地転換のために減少する傾向があります（Mulyani and Las、2008）。

土地は、土壌、気候、起伏、水文学、植生を含む物理的環境であり、これらの要因が潜在的な用途に影響を与えます。 これには、人間の活動の結果が含まれます（Rayes、2007）。 生物多様性の保全はほとんどなく、多くの汚染を引き起こしています。 非森林地の利用は、森林伐採なしで大量生産を増やすためのプランテーション開発に非常に適しています（Fitzherbertet.al。、2008）。

利点 から バイオ燃料たとえば、再生可能エネルギー源として、輸入燃料への国の依存を減らすことができます。 エンジンの寿命を延ばし、汚染物質の排出を減らし、農家の経済を改善し、よりクリーンな燃料であるため CO。排出量2ゼロと見なされます。 についての長所と短所 バイオ燃料 今日まで成長し続けています。 多くの人々はまた、の影響を減らすためにいくつかの解決策を提案します バイオ燃料. その中には、規制当局としての政府の主な役割があります。これは、原材料を植えるために食用地を使用しないようにするために非常に重要です。 バイオ燃料. 政府は、バイオ燃料プランテーションに使用される土地が、森林や庭の土地ではなく、重要な土地であることを保証しようとしています。 そして材料として使用される植物の種類 バイオ燃料 食品用の植物ではありません。

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メリットと バイオ燃料機能

再生可能エネルギー源としてのバイオ燃料の機能または利点は、国の輸入燃料への依存を減らします。 エンジンの寿命を延ばし、汚染物質の排出を削減し、農家の経済を改善し、排出によりクリーンな燃料になります CO2ゼロと見なされます。

  1. 液体燃料であるバイオディーゼルは非常に使いやすく、エンジンを改造することなくディーゼルエンジンに直接供給することができます。 さらに、ディーゼル燃料と混合して、以下を含むバイオディーゼルブレンドを製造することができます。セタン より高い。 バイオディーゼルの使用は、インドネシアが輸入ディーゼル燃料への依存を39.7％削減するための解決策になる可能性があります。 バイオディーゼルは硫黄を含まないため、環境にやさしいことも証明されています。

  2. インドネシアの燃料成分としてバイオ燃料を含めることにより、さまざまな有益な影響を得ることができます。（i）輸入の必要性を減らす 燃料油は実際に（ii）潜在的にコミュニティに収入を提供し、農村地域の労働力を吸収する機会を持つことができます （iii）バイオディーゼルとバイオエタノールを生産するためにバイオ燃料生産プラントを植えることは、重要な土地面積を次のような土地に改善することができます。 生産的; （iv）炭素排出量を2,636グラムのCO削減する可能性がある2同等 したがって、燃焼するバイオディーゼル1リットルごとに、世界的に温室効果ガス排出量を削減する可能性があります。

  3. インドネシアで液体燃料としてバイオディーゼルとバイオエタノールを使用することの多くの潜在的な有益な影響を考慮すると、研究が推奨される可能性があります これには、作物の生産性を高めるための特別な研究、バイオディーゼルとバイオエタノールの使用の技術的側面が含まれ、バイオディーゼルの輸出の市場の可能性があります。 バイオエタノール。

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代替燃料としてのバイオ燃料

インドネシアは積極的に産業を発展させています バイオ燃料 バイオディーゼルとバイオエタノールを生産することによって。 原油価格の現状が変動し、上昇傾向にあり、その入手可能性がますます制限されていることを考えると、この業界の役割はますます重要になっています。 燃料の現状と不足は、政府がバイオディーゼルとバイオエタノールの使用を支援する政策を準備するための勢いとして使用されるべきです。

バイオディーゼルは、パーム油、ココナッツ、ジャトロファ、カポック、ニャンプルンなどの植物油から作られています。 一方、バイオエタノールは、糖蜜、ソルガムジュース、ニパニラ、キャッサバ、カンナ、サツマイモなどの糖質またはでんぷん質の成分から作られています。 将来の2種類の代替燃料の役割は、インドネシアのエネルギー危機を克服する上で非常に重要になるでしょう。 京都議定書で宣言されているクリーン開発メカニズムを支援することに加えて、これら2つのバイオ燃料の使用はインドネシア経済も改善するでしょう。

バイオディーゼルに置き換えられるディーゼル輸入の72万キロリットルの削減が実施される場合、土地が必要になります 少なくとも20万ヘクタールのプランテーションがあり、プランテーションで65,000人の労働者を吸収し、 工場。 ディーゼルの価格が1リットルあたり30USセントであると仮定すると、2億1600万米ドル（2兆ルピア）の外国為替が節約されます。 一方、バイオエタノールの場合、プレミアム消費量の2％をバイオエタノールに置き換えると、約42万キロリットルのバイオエタノールが必要になります。 これには、9万ヘクタールのプランテーションから生産された約250万のキャッサバが必要であり、プランテーションで65万人、工場で1000人の労働力を吸収します。 したがって、輸入プレミアム価格が1リットルあたり30 USセントであると仮定すると、1億2600万米ドル（1.16兆ルピア）の外国為替がプレミアム輸入の削減から節約されます。

代替燃料としてのバイオディーゼルの使用は、この国に多くの利益をもたらすでしょう。 さらに、インドネシアの生物資源は非常に豊富であるため、原材料が不足することはありません。 このタイプの再生可能エネルギーには、自然に枯渇することのないエネルギー資源があり、適切に管理すれば持続可能です。 たとえば、地熱、バイオ燃料、河川の流れ、太陽熱、風、海の波、海の深さの温度などです。 知られているように、バイオ燃料は、パーム油またはCPO（粗パーム油）などの植物油とジャトロファツリー油またはCJCO（粗パーム油）から得られます。粗ジャトロファカーカスオイル）、ニャンプルンオイル、動物、人間、およびホテイアオイ、カヤンバンなどの他の雑草の発酵から生成できるバイオガス。

この時の原材料を考える バイオ燃料 その多くはとうもろこし、サトウキビ、アブラヤシから来ているので、観察者は バイオ燃料 食糧のための農地の縮小と食糧価格の上昇という悪影響を及ぼしました。 人口の増加や中国やインドなどの大国の食生活の進展に伴い、食料の必要性は高まっていますが。 国のために安くて環境に優しい燃料のニーズを満たすならば、それは本当に残念です 北半球の先進国、南半球の発展途上国は危機の犠牲者です 食物。

同時に、食品の安全性（食料安全保障）は、インドネシアの農業開発の3つの主要な目標の1つです。 他の2つは農民の収入の増加です（農民の収入を増やす）およびアグリビジネス開発（アグリビジネス開発). 食糧安全保障はインドネシアの重要な問題であり、食糧供給やエネルギーなどの他の事柄を満たすための開発プログラムで実現されなければなりません。 この食品安全プログラムでは、（1）米、（2）トウモロコシ、（3）大豆、（4）砂糖、（5）肉の5つの商品が宣言されています。 米は非常に集中的に開発され、1984年に食料自給をもたらした主要な商品です。 トウモロコシ、大豆、砂糖、肉の食料自給目標は、2008年、2010年、2012年、2010年に達成される予定です。

農業資源は、エネルギー需要をサポートする大きな可能性を秘めています（バイオガス、 バイオ燃料、バイオディーゼル）、保全と環境の持続可能性（堆肥、 バイオ肥料, バイオ尿）および一次食品安全目的（食料安全保障）それ自体。 食料とエネルギーは地球規模で重要な問題であるため、環境条件を維持しながらこの目標を達成するには、農業開発も加速する必要があります。

食料からなる農業資源（作物）農業廃棄物や動物廃棄物はさまざまな目的に使用できます。 農業廃棄物や動物の糞尿は有機肥料や堆肥に加工することができ、改善に非常に役立ちます 有機物は水を保持する能力を高めるので、土壌の肥沃度と植物のための水の利用可能性を維持します 土 （土壌水分保持能力). 動物の排泄物は、代替エネルギーであるバイオガスを生産するために開発される可能性もあります。

食物として、そしてエネルギー源/材料としての植物への悪影響を予測する際に、できることがいくつかあります。

  1. どの種類のバイオ燃料を優先するかについて明確な規制が必要です。 バイオプロセスベースのバイオ燃料生産では、原材料はセルロース系材料（製材所の残留物、わら、米の茎など）などの非食品成分でなければなりません。 製造工程では、優れた種類の微生物を使用した発酵技術を使用しています。 バイオ燃料製品は、ブタノールなどの高エネルギー含有量でなければなりません。 非バイオプロセスベースのバイオ燃料生産では、ヒマシ油からのバイオディーゼルも魅力的なオプションです。
  2. 間の分析が必要 バイオ燃料 と 生物多様性 環境被害を防ぐためにケルサカン
  3. 政府は国の農業の保護を強化しなければなりません。
  4. その上 バイオ燃料、政府はまた、太陽エネルギーや 地熱.

参考文献

  • フィッツハーバート、E。 B.、M。 J。 Struebig、A。 モレル、FDanielsen、C。 A.ブリュール、P。 F。 ドナルドとB.ファラン。 2008. アブラヤシの拡大は生物多様性にどのように影響しますか？ エコロジーと進化のトレンドジャーナル。
  • カルドノ「大気工学技術（地球温暖化）2007-2014の技術ロードマップ」BPPT調整会議2008。
  • Mulyani、A。 ダンI。 溶接。 2008. インドネシアにおける土地資源の可能性とバイオエネルギー商品開発の最適化。 農業研究開発ジャーナル。
  • レイズ、M。 L.、2007年。 土地資源目録法、出版社アンディジョグジャカルタ。
  • Unggul、Priyanto（BPPTエネルギー資源開発技術）、「国家のエネルギー供給回復力を改善するために燃料を代替する代替バイオ燃料」。
  • Unggul、Priyanto、「燃料2007-2014のエネルギーロードマップ技術」BPPT調整会議2008。