مبانی سوخت زیستی

مبانی سوخت زیستی

سوخت‌های زیستی-شامل سوخت‌های جامد، مایع یا گازی مشتق‌شده از زیست توده-به‌عنوان جایگزین‌های تجدیدپذیر برای بنزین و گازوئیل مبتنی بر نفت-کار می‌کنند. زیست توده شامل مواد آلی (گیاهان، حیوانات، میکروارگانیسم ها) است که از طریق فتوسنتز تولید می شود. انواع اصلی سوخت زیستی عبارتند از:

اتانول: پرمصرف ترین سوخت زیستی که از مواد گیاهی تولید می شود. مخلوط با بنزین (به عنوان مثال، E10، E15)، رتبه بندی اکتان را افزایش می دهد و انتشار مونوکسید کربن / دود را کاهش می دهد.

بیودیزل: مایعی تمیز-سوزا که از روغن‌های گیاهی، چربی‌های حیوانی یا روغن‌های آشپزی بازیافتی مشتق شده است. این یکپارچه با گازوئیل نفتی (به عنوان مثال، B20، B100) ترکیب می شود و زیست تخریب پذیر است. مواد اولیه غیر کشاورزی در ایالات متحده و اروپا بر تولید غالب هستند.

سوخت هوانوردی پایدار (SAF): سوخت تجدید پذیر تایید شده با چگالی انرژی مطابق با سوخت جت معمولی. سازگار با هواپیما/زیرساخت موجود، کاهش کربن چرخه حیات را از طریق جذب کربن در طی کشت مواد اولیه امکان پذیر می کند.

حمل و نقل جاده ای: پذیرش سوخت زیستی

در سال 2023، مصرف انرژی جهانی حمل‌ونقل جاده‌ای از 2.2 میلیارد تن معادل نفت (پنجه پا) فراتر رفت که 3.2 درصد سالانه-به-سال بیشتر بود. سوخت های جایگزین (سوخت های زیستی، LPG، الکتریسیته) سهم 3.2 درصدی (200 میلیون انگشتی) را به خود اختصاص دادند که سوخت های زیستی در آن غالب بودند.107 میلیون انگشت پا(53٪ از جایگزین ها، 4.8٪ از کل سوخت حمل و نقل).

تفکیک منطقه ای:

قاره آمریکا:

آمریکای لاتین: Highest blend rate (>11٪ سهم انرژی)، که توسط ترکیب 40٪ اتانول{2}}بنزین برزیل هدایت می شود.

آمریکای شمالی: نرخ ترکیبی 10.4%; مصرف 15%+ سالانه به 44 میلیون انگشت رسید.

اروپا: نرخ ترکیب 5.7%; تقاضا در 17 میلیون انگشت (2023) ثابت است.

آسیا: نرخ ترکیب به طور پیوسته در حال افزایش به 2.7٪ (2023)؛ مصرف 21% + به 18 میلیون انگشت رسید.

پویایی بازار:

اتانول: مصرف جهانی به 56.7 میلیون تومان (2023) رسیده است که 8 درصد افزایش نسبت به سال قبل است. ایالات متحده و برزیل 82 درصد از تولید جهانی را تامین می‌کنند، در حالی که آسیا{7}}اقیانوسیه 17 درصد رشد (هند +27%) افزایش داشته است.

بیودیزل: تقاضا به 50 میلیون انگشت (2023)، افزایش 22 درصدی بازگشت. آسیا{4}}در تولید پیشرو است (22.7 میلیون انگشت) و آمریکای شمالی با مصرف اتحادیه اروپا (15 میلیون انگشت) مطابقت دارد. ایالات متحده بر تولید روغن نباتی تصفیه شده هیدرولیکی (HVO) (60 درصد سهم جهانی) تسلط دارد.

چشم انداز 2030

پیش‌بینی می‌شود که با توجه به سیاست‌های اقلیمی، مصرف سوخت زیستی در سطح جهان افزایش یابد224 میلیون تن در سال تا سال 2030با عرضه 149 میلیون تن اتانول. ارزش این صنعت می تواند ضربه بزند280 میلیارد دلارتولید بهینه شده با هزینه-.

U.S.: پیش بینی می شود بیشترین مصرف کننده باقی بماند (77 میلیون تن).

اتحادیه اروپا: بیودیزل برای پیشی گرفتن از مصرف اتانول.

دیدگاه های تخصصی

یانگ چن (پژوهشگر ارشد، موسسه تحقیقات اقتصاد و توسعه سینوپک)

*"بر اساس استراتژی "کربن دوگانه" چین، سوخت‌های زیستی از طریق حمایت از سیاست، نوآوری فناوری و توسعه بازار برای رشد تاریخی آماده می‌شوند. پروژه‌های آزمایشی در حمل و نقل هوایی (SAF) و کشتیرانی (بانکرینگ متانول سبز) در حال گسترش هستند. سینوپک در تحقیق و توسعه و استانداردسازی، راه‌اندازی ایستگاه‌های ملی سوخت و استانداردهای زیستی B5 و استانداردهای بیولوژیکی Sinopec پیشرو است. حسابداری کربن."*

وانگ لینگ (معاون مدیر موسسه تحقیقات فرآوری نفت سینوپک)

مسیرهای تولید جهانی SAF عبارتند از:

HEFA (استرهای هیدروفرآوری شده و اسیدهای چرب): فناوری بالغ؛ سرمایه گذاری کم؛ شرکت-بیودیزل تولید می کند.

گازسازی زیست توده + فیشر{1}}تروپش (G+FT): اواسط-توسعه؛ راندمان بالا اما پرهزینه؛ نیاز به بهبود ثبات دارد.

الکل-به-جت (AtJ): تبدیل اتانول-به-سوخت. فاقد استقرار چین است.

برق-به-مایع (PtL): از CO2 + هیدروژن سبز استفاده می کند. نیاز به کاهش هزینه دارد.»

هوانگ آیبین (معاون مدیر پالایشگاه سینوپک ژنهای)

تجاری سازی SAF چین با موانعی روبرو است:

شکاف های سیاستی: بدون دستور در مقابل هدف 2 درصدی SAF اتحادیه اروپا (2025).

هزینه های بالا: جمع آوری مواد اولیه (پسماند روغن) تکه تکه شده است. هزینه های تولید 3-4× سوخت جت معمولی است. راه‌حل‌ها شامل شبکه‌های بازیافت تحت رهبری دولت، کنسرسیوم‌های صنعتی برای اشتراک‌گذاری ریسک و تدارکات SAF بهینه شده است."*

عکس فوری تولید جهانی (2023)

کل خروجی: 960000 بشکه معادل نفت در روز (Boe/d) - افزایش 80 برابری از سال 2000.

ارزش بازار اتانول: 80 میلیارد دلار

تغییرات منطقه ای:

آسیا (چین +15.3%/سال؛ هند +11.8%/سال) از رشد ایالات متحده پیشی گرفته است (<2%/yr).

هند برای دستیابی به اهداف پایداری به رشد 22 درصدی تولید (2019-2030) نیاز دارد.

نتیجه گیری

سوخت های زیستی در حال انتقال از مکمل های خاص به ستون های انتقال انرژی هستند. در حالی که اتانول غالب است، بیودیزل و SAF اهمیت استراتژیک پیدا می کنند. موفقیت به همسویی خط مشی، فناوری رقابتی-هزینه (مثلاً HEFA، PtL) و ادغام اقتصاد دایره ای بستگی دارد. رویکرد سیستماتیک چین-ترکیب پایلوت‌ها، سرمایه‌گذاری تحقیق و توسعه، و استانداردها-این کشور را در تسریع پذیرش سوخت زیستی در جهان قرار می‌دهد.