Editace stránky Biobutanol

Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Varování: Nejste přihlášen(a). Pokud uložíte jakoukoli editaci, vaše IP adresa bude zveřejněna v historii této stránky. Pokud se přihlásíte nebo si vytvoříte účet, vaše editace budou připsány vašemu uživatelskému jménu a získáte i další výhody.

Editace může být zrušena. Prosím, zkontrolujte porovnání níže, abyste se ujistili, že to chcete provést, a poté pro dokončení zrušení editace níže zobrazené změny zveřejněte.

Aktuální verze Váš text
Řádek 1: Řádek 1:
[[Soubor:Biobutanol.jpg|right|Schéma produkce a využití biopaliv]]
__NOTOC__


'''Biobutanol''' je butanol, který je produkován dvoustupňovým kvasným procesem z [[w:cs:biomasa|biomasy]] upravenými kvasinkami ''Clostridium tyrobutyricum'' a ''Clostridium acetobutylicum''.
'''Biobutanol je butanol, který je produkován dvoustupňovým kvasným procesem z biomasy upravenými kvasinkami Clostridium<br /> tyrobutyricum a Clostridium acetobutylicum, Butanol (butanol-1 či n-butanol, C4H9OH) je alkohol, obsahující čtyři uhlíky a<br /> průmyslově se vyrábí hydratací butanu. Butanol má výhřevnost větší než etanol a srovnatelnou s motorovým benzínem. Používá se jako<br /> ředidlo a průmyslově se vyrábí hydratací butanu. Jeho produkce dosahuje přes 14 mil. hektolitrů ročně. Biobutanol se<br /> může přimíchávat do motorových fosilních paliv v širokém poměru. Butanol je mnohem méně těkavý než etanol nebo benzín. Nedochází<br /> tedy k odparu během teplejšího počasí. Také jeho korozivní vlastnosti jsou mnohem menší než u lihu. Biobutanol také nepohlcuje vodu jako biolíh, bod mrazu je -89°C, a proto je možné pro jeho přepravu a skladování použít stávající zařízení. Dá se<br /> mísit s benzínem od 10 do 99% a lze jej využít i jako čisté stoprocentní palivo. V Evropě se přidává 10 obj. % butanolu do<br /> benzínu, v USA 11,5 obj. %, výhledově až 16 obj. % aniž by se musely modifikovat motory. Zaznívají i názory, že se může přidávat i do dieselového paliva. Biobutanol je přírodní látka, a proto je dobře biologicky odbouratelný a nekontaminuje půdu ani<br /> vodu.
V technologii výroby se uplatňují nové kultury mikroorganismů. Nový druh mikroorganismu ve fermentovaném roztoku působí nejen při vyšší koncentraci butanolu, ale umožňují vyrábět především butanol. Jedná se o zcela nové kvasinky Clostridium tyrobutyricum a nově vyšlechtěné Clostridium acetobutylicum, které zajišťují optimální produkci butanolu a výtěžnost z glukózy přes 40%. Jeden kmen přeměňuje glukózu na vodík a kyselinu máselnou a druhý poskytuje z kyseliny butanol.


==Vlastnosti==
Rovnice procesu je následující:
Butanol (butanol-1 či n-butanol, C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>OH) je alkohol, obsahující čtyři uhlíky a průmyslově se vyrábí hydratací butanu.<ref name="Sladký">SLADKÝ, Václav: Biobutanol – vhodnější náhrada benzinu. Biom.cz [online]. 2007-07-04 [cit. 2008-11-19]. Dostupné z WWW: <http://biom.cz/cz/odborne-clanky/biobutanol-vhodnejsi-nahrada-benzinu>. ISSN: 1801-2655.
C6H12O6→CH3CH2CH2CH2OH+2CO2+H2O→C4H9OH+2CO2+H2O→C4H9OH+2CO2+H2O
</ref> Butanol má výhřevnost větší než etanol a srovnatelnou s motorovým benzínem. Používá se jako ředidlo a průmyslově se vyrábí hydratací butanu. Jeho produkce dosahuje přes 14 mil. hektolitrů ročně.<ref name="Sladký">SLADKÝ, Václav: Biobutanol – vhodnější náhrada benzinu. Biom.cz [online]. 2007-07-04 [cit. 2008-11-19]. Dostupné z WWW: <http://biom.cz/index.shtml?x=2015305>. ISSN: 1801-2655.</ref> Biobutanol se může přimíchávat do motorových [[w:cs:fosilní palivo|fosilních paliv]] v širokém poměru. Butanol je mnohem méně těkavý než etanol nebo [[motorový benzín]]. Nedochází tedy k odparu během teplejšího počasí. Také jeho korozivní vlastnosti jsou mnohem menší než u lihu.<ref name="BioEnergywiky">BIOENERGYWIKY, Biobutanol. Dostupné z WWW: <http://www.bioenergywiki.net/index.php/Biobutanol>.</ref> Biobutanol také nepohlcuje vodu jako [http://cs.wikipedia.org/wiki/Biolíh biolíh], bod mrazu je -89°C, a proto je možné pro jeho přepravu a skladování použít stávající zařízení.<ref name="Sladký">SLADKÝ, Václav: Biobutanol – vhodnější náhrada benzinu. Biom.cz [online]. 2007-07-04 [cit. 2008-11-19]. Dostupné z WWW: <http://biom.cz/index.shtml?x=2015305>. ISSN: 1801-2655.</ref> Dá se mísit s benzínem od 10 do 99% a lze jej využít i jako čisté stoprocentní palivo. V Evropě se přidává 10 obj. % butanolu do benzínu, v USA 11,5 obj. %, výhledově až 16 obj. % aniž by se musely modifikovat motory. Zaznívají i názory, že se může přidávat do [[dieselové palivo|dieselového paliva]].<ref name="Sladký">SLADKÝ, Václav: Biobutanol – vhodnější náhrada benzinu. Biom.cz [online]. 2007-07-04 [cit. 2008-11-19]. Dostupné z WWW: <http://biom.cz/index.shtml?x=2015305>. ISSN: 1801-2655.</ref><br />


==Technologie výroby==
Výroba je kontinuální a probíhá ve dvou fermentorech propojených čerpadlem a potrubím a dále zařízení pro oddělování butanolu z reakční směsi. Stručný technologický postup: Suché či mokré mletí obilnin, sterilizace, přeměna biomasy na zkvasitelné cukry, fermentační reakce za pomoci kvasinek Clostiridium tyrorobutyricum v 1. fermentoru na máselnou kyselinu, přečerpání reakční směsi do druhého fermentoru, fermentace kyseliny máselné kvasinkami Clostridium tyrobutyricum na butanol, oddělení horkých plynů, adsorpce, desorbce, kondenzace, odstřeďování, destilace směsi butanolu s 10% vody. Výsledkem fermentace je tedy kyselina máselná, která je pře měněna na butanol, vodík, oxid uhličitý a voda.
V technologii výroby se uplatňují nové kultury mikroorganismů. Nový druh mikroorganismu ve fermentovaném roztoku působí nejen při  vyšší koncentraci butanolu, ale umožňuje vyrábět především butanol. Jedná se o zcela nové kvasinky ''Clostridium tyrobutyricum'' a nově vyšlechtěné ''Clostridium acetobutylicum'', které zajišťují optimální produkci butanolu a výtěžnost z glukózy přes 40%. První kmen přeměňuje glukózu na vodík a kyselinu máselnou a druhý poskytuje z kyseliny butanol.<ref name="Sladký">SLADKÝ, Václav: Biobutanol – vhodnější náhrada benzinu. Biom.cz [online]. 2007-07-04 [cit. 2008-11-19]. Dostupné z WWW: <http://biom.cz/index.shtml?x=2015305>. ISSN: 1801-2655.
</ref> Rovnice procesu jsou následující<ref name="Sladký">SLADKÝ, Václav: Biobutanol – vhodnější náhrada benzinu. Biom.cz [online]. 2007-07-04 [cit. 2008-11-19]. Dostupné z WWW: <http://biom.cz/index.shtml?x=2015305>. ISSN: 1801-2655.</ref>:<br />
<br />1. C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub>→C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>COOH+2CO<sub>2</sub>+2H<sub>2</sub><br />
<br />
2. C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>COOH+2H<sub>2</sub>→C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>OH+H<sub>2</sub>O<br />
[[Soubor:Biobutanol-sladky.JPG|right|Schéma výroby]]
<br />
Výroba je kontinuální a probíhá ve dvou fermentorech propojených čerpadlem a potrubím a dále je zde zařízení pro oddělování butanolu z reakční směsi. Stručný technologický postup je následující:
*suché či mokré mletí obilnin, sterilizace
*přeměna biomasy na zkvasitelné cukry
*fermentační reakce za pomoci kvasinek ''Clostiridium tyrorobutyricum'' v 1. fermentoru na máselnou kyselinu
*přečerpání reakční směsi do druhého fermentoru
*fermentace kyseliny máselné kvasinkami ''Clostridium tyrobutyricum'' na butanol
*oddělení horkých plynů, adsorpce, desorbce, kondenzace, odstřeďování
*destilace směsi butanolu s 10% vody


Výsledkem fermentace je tedy kyselina máselná, která je přeměněna na butanol, vodík, oxid uhličitý a voda.<ref name="Sladký">SLADKÝ, Václav: Biobutanol – vhodnější náhrada benzinu. Biom.cz [online]. 2007-07-04 [cit. 2008-11-19]. Dostupné z WWW: <http://biom.cz/index.shtml?x=2015305>. ISSN: 1801-2655.</ref> Celkový výtěžek butanolu je ve srovnání s etanolem vyšší, ze l00 kg kukuřice se vyrobí až 38 litrů butanolu, což je lepší výsledek než u etanolu a navíc vzniká i vodík, který je energeticky využitelný. Jelikož technologie výroby biobutanolu se v mnohém podobá technologii výroby biolihu, bude možno využít stávající zařízení na biolíh i při výrobě biobutanolu. Doposud využívaným tzv. ABE (Aceton-Butanol-Etanol) fermentačním procesem vzniká také aceton (28 %) a etanol (14 %).<ref name="BioEnergywiky">BIOENERGYWIKY, Biobutanol. Dostupné z WWW: <http://www.bioenergywiki.net/index.php/Biobutanol>.</ref> V tomto novém technologickém postupu aceton a etanol nevznikají a výtěžnost butanolu je vyšší. Kukuřice zpracovaná na biobutanol poskytuje až o 42 % více energie než při fermentaci na biolíh.<ref name="Abušinov">ABUŠINOV, Alexandr: Biobutanol - přinese průlom v biopalivech? [cit. 2006-10-01]. Dostupné z WWW: <http://www.enviweb.cz/?env=energie_archiv_gaedb>.</ref>
Celkový výtěžek butanolu je ve srovnání s etanolem vyšší, ze l00 kg kukuřice se vyrobí až 38 litrů butanolu, což je lepší výsledek než u etanolu a navíc vzniká i vodík, který je energeticky využitelný. Jelikož technologie výroby biobutanolu se v mnohém podobá technologii výroby biolihu, bude možno využít stávající zařízení na biolíh i při výrobě biobutanolu. Doposud využívaným tzv. ABE (Aceton-ButanolEtanol) fermentačním procesem vzniká také aceton (28 %) a etanol (14 %). V tomto novém technologickém postupu aceton a etanol nevznikají a výtěžnost butanolu je vyšší. Kukuřice zpracovaná na biobutanol poskytuje až o 42 % více energie než při fermentaci na biolíh.  


Jako "druhá generace" biobutanolu přijde biobutanol produkovaný novým biotechnologickým procesem, s vyšším stupněm přeměny pomocí [[w:cs:biokatalyzátor|biokatalyzátoru]]. Uvedení do provozu v USA se předpokládá v roce 2010. Jako suroviny se používá řepa, cukrová třtina, kukuřice a dále se mluví o využití pšenice a rostlinného odpadu- sláma, tráva, dřevo. Při spalování biobutanolu nevznikají emise oxidů síry a dusíku, oxidu uhelnatého a uhlovodíků. Studie analýzou [[Well-to-Wheel Life Cycle Analysis]] prokázala, že produkce emisí je u biobutanolu od přípravy pole po jízdu nejen nižší než u ropných paliv od těžby po jízdu, ale i proti biolihu.<ref name="Abušinov">ABUŠINOV, Alexandr: Biobutanol - přinese průlom v biopalivech? [cit. 2006-10-01]. Dostupné z WWW: <http://www.enviweb.cz/?env=energie_archiv_gaedb>.</ref><br />
Jako "druhá generace" biobutanolu přijde biobutanol produkovaný novým biotechnologickým procesem, s vyšším stupněm přeměny pomocí biokatalyzátoru. Jejich uvedení do provozu v USA se předpokládá v roce 2010. Jako suroviny se používá řepa, cukrová třtina, kukuřice a dále se mluví o využití pšenice a rostlinné odpady- sláma, tráva, dřevo. Při spalování biobutanolu nevznikají emise oxidů síry a dusíku, oxidu uhelnatého a uhlovodíků. Studie analýzou Well-to-Wheel Life Cycle Analysis prokázala, že produkce emisí je u biobutanolu od přípravy pole po jízdu nejen nižší než u ropných paliv od těžby po jízdu, ale i proti biolihu.
==Odkazy==
'''
===Zdroje===
<references/>
 
===Související odkazy===
 
*[[w:cs:Biopalivo|Biopaliva]]
Má být dělený do odstavců; lze využít [http://cs.wikipedia.org/wiki/Wikipedie:Jak_editovat_str%C3%A1nku#Tabulka_wiki_p.C5.99.C3.ADkaz.C5.AF nadpisů různých úrovní]
*[[w:cs:Bioethanol|Bioetanol]]
Do textu musí být vloženy [http://cs.wikipedia.org/wiki/Wikipedie:Vzhled_a_styl#Reference odkazy] na citovanou literaturu a zdroje.
*[[w:cs:biomasa|Biomasa]]
 
*[[w:cs:Obnovitelný zdroj energíe|Obnovitelné zdroje energie]]
A po vlastním textu stránky mohou být uvedeny následující informace (pokud následují, tak v tomto pořadí a na této úrovni nadpisu)
=== Externí odkazy===
 
*[http://www.alternativni-zdroje.cz Alternativní zdroje energie - výroba energie z biomasy]
== Témata ==
*[http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/oct08/fuel1008.pdf Banking on Biobutanol]
Zde by měly být odkazy na další stránky v Enviwiki, které jsou "nedílnou" součástí hlavního tématu.
*[[wikipedia:en:Biobutanol|Biobutanol v anglické Wikipedii]]
Vyjímečně mohou odkazovat na externí stránky (lépe uvádět v odkazech)
*[https://www.aiche.org/resources/publications/cep/2008/august/biobutanol-%E2%80%93-replacement-bioethanol Biobutanol- A replacement for bioethanol?]
Vytvořte [http://cs.wikipedia.org/wiki/Wikipedie:Jak_editovat_str%C3%A1nku#Tabulka_wiki_p.C5.99.C3.ADkaz.C5.AF seznam témat pomocí hvězdiček]
*[[wikipedia:cs:Biolíh|Biolíh na české Wikipedii]]
*[[wikipedia:cs:Biomasa|Biomasa na české Wikipedii]]
== Zdroje ==
*[[wikipedia:en:Biofuel|Biopaliva v anglické Wikipedii]]
Zde jsou uvedeny zdroje, využité k tvorbě této stránky/hesla.
*[[wikipedia:cs:Kapalné biopalivo|Kapalná biopaliva v české Wikipedii]]
Tvorba [[Seznam použité literatury|seznamu použité literatury a dalších zdrojů]] je významnou součástí práce s textem.
[[Kategorie:Energetika]]
Musí být ve správném formátu - využijte nápovědy pro [[Help:Citace a bibliografické údaje|správné citování]].
 
== Odkazy ==
Měly by být [[Anotace|stručně anotované]]. Tuto část dělíme na následující podskupiny:
 
=== Související stránky ===
Zde uvádíme stránky Enviwiki, které se stránkou volně souvisejí (jsou důležité pro pochopení širších souvislostí).
Tvorba vnitřních Wiki odkazů viz [[Nápověda:Jak editovat stránku|Nápověda]].
 
=== Externí odkazy ===
Důležité externí on-line zdroje, které se stránkou volně souvisejí.
Citujte správně: [[Help:Citace a bibliografické údaje#Bibliografické záznamy elektronických dokumentů|bibliografické záznamy elektronických dokumentů]].
 
=== Literatura ===
Důležité off-line (tištěné) zdroje, které by měly sloužit k podrobnému studiu tématu.
  Citujte správně: [[Help:Citace a bibliografické údaje#Bibliografické záznamy tradičních dokumentů |bibliografické záznamy tradičních dokumentů]] nebo použijte [[:Kategorie:Šablony pro citování|citačních šablon]]
 
[[Kategorie:Skupina B]]
Všechny příspěvky do Enviwiki jsou zveřejňovány podle licencí Creative Commons Uveďte autora – Zachovejte licenci 3.0 Unported (podrobnosti najdete na Enviwiki:Autorské právo). Pokud si nepřejete, aby váš text byl nemilosrdně upravován a volně šířen, pak ho do Enviwiki neukládejte.
Uložením příspěvku se zavazujete, že je vaším dílem nebo je zkopírován ze zdrojů, které nejsou chráněny autorským právem (tzv. public domain). NEVKLÁDEJTE DÍLA CHRÁNĚNÁ AUTORSKÝM PRÁVEM BEZ DOVOLENÍ!
Storno Pomoc při editování (otevře se v novém okně)