Energiindhold i biobrændstof - Energy content of biofuel
Den indholdet af biobrændstof energi er den kemiske energi frigives ved forbrænding af en given biobrændstof, målt per masseenhed af det pågældende brændstof, som specifik energi , eller pr volumen af brændstof, som energitæthed . Et biobrændstof er et brændstof, der produceres fra nyligt levende organismer . Biobrændstoffer omfatter bioethanol, en alkohol fremstillet ved gæring -ofte anvendes som benzin tilsætningsstof , og biodiesel , som sædvanligvis anvendes som diesel additiv. Specifik energi er forbrænding energi pr masse , som anvendes til at beskrive forbrændingen energi i et brændstof, udtrykt i SI enheder som Joule pr kilogram (J / kg) eller tilsvarende enheder. Det falder med stigende iltindhold i brændstoffet. Energitæthed er mængden af forbrændingsenergi pr. Brændstoffets volumenhed udtrykt i SI -enheder som joule pr. Liter (J/L) eller tilsvarende enheder.
Energi og CO 2 -produktion af almindelige biobrændstoffer
Tabellen nedenfor indeholder poster for populære stoffer, der allerede bruges til deres energi, eller som diskuteres til sådan brug.
Den anden kolonne viser specifik energi , energiindholdet i megajoule pr. Masseenhed i kilogram , nyttig til at forstå den energi, der kan udvindes fra brændstoffet (ved forbrænding, for det meste energien fra det forbrugte O 2 ).
Den tredje kolonne i tabellen viser energitæthed , energiindholdet pr. Liter volumen, hvilket er nyttigt for at forstå den plads, der er nødvendig til lagring af brændstoffet.
De sidste to kolonner omhandler brændstoffets kulstofaftryk . Den fjerde kolonne indeholder andelen af CO 2 frigivet, når brændstoffet omdannes til energi, med hensyn til dets startmasse, og den femte kolonne viser den producerede energi pr. Kilogram produceret CO 2 . Som en retningslinje er et højere tal i denne kolonne bedre for miljøet. Men disse tal tegner sig ikke for andre drivhusgasser, der frigives under afbrænding, produktion, opbevaring eller forsendelse. For eksempel kan metan have skjulte miljøomkostninger, der ikke afspejles i tabellen. [1]
| Brændstoftype |
Specifik energi ( MJ /kg) |
Energitæthed ( MJ / L ) |
CO 2 Gas fremstillet af brugt brændstof (kg/kg) |
Energi pr. CO 2 ( MJ /kg) |
|---|---|---|---|---|
| Solide brændstoffer | ||||
| Bagasse ( Cane Stalks ) | 9.6 | ~ + 40% (C 6 H 10 O 5 ) n + 15% (C 26 H 42 O 21 ) n + 15% (C 9 H 10 O 2 ) n 1,30 | 7,41 | |
| Agn (frøhylstre) | 14.6 | [Indsæt venligst gennemsnitlig sammensætning her] | ||
| Animal Dung / gødning | [2] 10- [3] 15 | [Indsæt venligst gennemsnitlig sammensætning her] | ||
| Tørrede planter (C 6 H 10 O 5 ) n | 10 - 16 | 1,6 - 16,64 | HVIS 50% (C 6 H 10 O 5 ) n + 25% (C 26 H 42 O 21 ) n + 25% (C 10 H 12 O 3 ) n 1,84 | 5,44-8,70 |
| Træbrændstof (C 6 H 10 O 5 ) n | 16 - 21 | [4] 2,56 - 21,84 | HVIS 45% (C 6 H 10 O 5 ) n + 25% (C 26 H 42 O 21 ) n + 30% (C 10 H 12 O 3 ) n 1,88 | 8.51-11.17 |
| Trækul | 30 | 5,4-6,6 | 85-98% kulstof + VOC + aske 3,63 | 8,27 |
| Flydende brændstoffer | ||||
| Pyrolyseolie | 17.5 | 21.35 | varierer | varierer |
| Methanol (CH 3 -OH) | 19,9 - 22,7 | 15.9 | 1,37 | 14.49-16.53 |
| Ethanol (CH 3 -CH 2 -OH) | 23,4 - 26,8 | 18.4 - 21.2 | 1,91 | 12.25-14.03 |
| Ecalene | 28.4 | 22.7 | 75%C 2 H 6 O + 9%C 3 H 8 O + 7%C 4 H 10 O + 5%C 5 H 12 O + 4%Hx 2,03 | 14.02 |
| Butanol (CH 3 -(CH 2 ) 3 -OH) | 36 | 29.2 | 2,37 | 15.16 |
| Fed | 37,656 | 31,68 | [Indsæt venligst gennemsnitlig sammensætning her] | |
| Biodiesel | 37,8 | 33,3 - 35,7 | ~ 2,85 | ~ 13,26 |
| Solsikkeolie (C 18 H 32 O 2 ) | [5] 39,49 | 33,18 | ( 12% (C 16 H 32 O 2 ) + 16% (C 18 H 34 O 2 ) + 71% (LA) + 1% (ALA) ) 2,81 | 14.04 |
| Ricinusolie (C 18 H 34 O 3 ) | [6] 39,5 | 33,21 | ( 1% PA + 1% SA + 89,5% ROA + 3% OA + 4,2% LA + 0,3% ALA ) 2,67 | 14,80 |
| Olivenolie (C 18 H 34 O 2 ) | 39,25 - 39,82 | 33 - 33,48 | ( 15% (C 16 H 32 O 2 ) + 75% (C 18 H 34 O 2 ) + 9% (LA) + 1% (ALA) ) 2,80 | 14.03 |
| Gasformige brændstoffer | ||||
| Methan (CH 4 ) | 55 - 55,7 | (Flydende) 23.0 - 23.3 | (Methan læk, udøver 23 × drivhus effekt af CO 2 ) 2,74 | 20.05-20.30 |
| Brint (H 2 ) | 120 - 142 | (Flydende) 8.5 - 10.1 | ( Hydrogenlækage katalyserer let ozonnedbrydning ) 0,0 | |
| Fossile brændstoffer (sammenligning) | ||||
| Kul | 29,3 - 33,5 | 39,85 - 74,43 | (Tæller ikke: CO , NO x , sulfater og partikler ) ~ 3.59 | ~ 8.16-9.33 |
| Råolie | 41.868 | 28 - 31.4 | (Tæller ikke: CO, NO x , sulfater og partikler) ~ 3.4 | ~ 12,31 |
| Benzin | 45 - 48,3 | 32 - 34,8 | (Tæller ikke: CO, NO x , sulfater og partikler) ~ 3.30 | ~ 13,64-14,64 |
| Diesel | 48.1 | 40.3 | (Tæller ikke: CO, NO x , sulfater og partikler) ~ 3.4 | ~ 14.15 |
| Naturgas | 38 - 50 | (Flydende) 25,5 - 28,7 | ( Ethan , Propan & Butan N/C: CO, NO x & Sulfates) ~ 3,00 | ~ 12,67-16,67 |
| Ethan (CH 3 -CH 3 ) | 51,9 | (Flydende) ~ 24.0 | 2,93 | 17,71 |
| Nukleare brændstoffer (sammenligning) | ||||
| Uran -235 ( 235 U) | 77.000.000 | (Ren) 1.470.700.000 | [Større for lavere malm konc. ( Minedrift , raffinering , flytning )] 0.0 | ~ 55 - ~ 90 |
| Kernefusion ( 2 H - 3 H) | 300.000.000 | (Flydende) 53.414.377,6 | ( Havbundsmyndighed Hydrogen - Isotop Mining - Metode Dependent) 0,0 | |
| Brændselscelles energilagring (sammenligning) | ||||
| Direkte-methanol | 4.5466 | [7] 3.6 | ~ 1,37 | ~ 3,31 |
| Proton-Exchange (R&D) | op til 5,68 | op til 4,5 | (IFF -brændstof genbruges) 0.0 | |
| Natriumhydrid (F&U) | op til 11.13 | op til 10.24 | (Blære til genanvendelse af natriumoxid) 0.0 | |
| Batterilagring (sammenligning) | ||||
| Bly-syre batteri | 0,108 | ~ 0,1 | (200-600 Deep-Cycle Tolerance) 0.0 | |
| Nikkel-jern batteri | [8] 0.0487 - 0.1127 | 0,0658 - 0,1772 | (<40 y Life) (2k-3k Cycle Tolerance IF no Memory effect ) 0.0 | |
| Nikkel-cadmium batteri | 0,162 - 0,288 | ~ 0,24 | (1k-1,5k cyklustolerance HVIS ingen hukommelseseffekt) 0,0 | |
| Nikkel metalhydrid | 0,22 - 0,324 | 0,36 | (300-500 cyklustolerance HVIS ingen hukommelseseffekt) 0,0 | |
| Super jern batteri | 0,33 | [9] (1,5 * NiMH ) 0,54 | [10] (~ 300 Deep-Cycle Tolerance) 0.0 | |
| Zink-luft batteri | 0,396 - 0,72 | [11] 0,5924 - 0,8442 | (Genanvendelig ved smeltning og omblanding, ikke genopladning) 0.0 | |
| Lithium -ion batteri | 0,54 - 0,72 | 0,9 - 1,9 | (3-5 års levetid) (500-1k Deep-Cycle Tolerance) 0.0 | |
| Lithium-ion-polymer | 0,65 - 0,87 | (1,2 * Li -Ion ) 1,08 - 2,28 | (3-5 års levetid) (300-500 Deep-Cycle Tolerance) 0.0 | |
| Lithium jernphosphat batteri | ||||
| DURACELL Zink-Air | 1.0584 - 1.5912 | 5.148 - 6.3216 | (1-3 y Holdbarhed) (Genanvendelig kan ikke genoplades) 0.0 | |
| Aluminium batteri | 1,8 - 4,788 | 7,56 | (10-30 y Life) (3k+ Deep-Cycle Tolerance) 0.0 | |
| PolyPlusBC Li-Aircell | 3,6 - 32,4 | 3,6 - 17,64 | (Kan være genopladelig) (Kan lække sulfater) 0,0 | |
Noter
Udbytter af almindelige afgrøder forbundet med produktion af biobrændstoffer
Denne tabel nedenfor kræver citater og forklaring af metodik!
| Afgrøde | Olie (kg/ ha ) |
Olie ( L / ha ) |
Olie (lb/ acre ) |
Olie ( US gal / acre ) |
Olie pr. Frø (kg/100 kg) |
Smelteområde (° C) |
Jod nummer |
Cetan nummer |
||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Olie / fedt |
Methyl Ester |
Ethyl Ester |
||||||||
| Jordnød | (Kerne) 42 | |||||||||
| Copra | 62 | |||||||||
| Talg | 35 - 42 | 16 | 12 | 40 - 60 | 75 | |||||
| Svinefedt | 32 - 36 | 14 | 10 | 60 - 70 | 65 | |||||
| Majs (majs) | 145 | 172 | 129 | 18 | -5 | -10 | -12 | 115 - 124 | 53 | |
| Cashew nød | 148 | 176 | 132 | 19 | ||||||
| Havre | 183 | 217 | 163 | 23 | ||||||
| Lupin | 195 | 232 | 175 | 25 | ||||||
| Kenaf | 230 | 273 | 205 | 29 | ||||||
| Morgenfrue | 256 | 305 | 229 | 33 | ||||||
| Bomuld | 273 | 325 | 244 | 35 | (Frø) 13 | -1 - 0 | -5 | -8 | 100 - 115 | 55 |
| Hamp | 305 | 363 | 272 | 39 | ||||||
| Sojabønne | 375 | 446 | 335 | 48 | 14 | -16 --12 | -10 | -12 | 125 - 140 | 53 |
| Kaffe | 386 | 459 | 345 | 49 | ||||||
| Hørfrø (hør) | 402 | 478 | 359 | 51 | -24 | 178 | ||||
| Hasselnødder | 405 | 482 | 362 | 51 | ||||||
| Euphorbia | 440 | 524 | 393 | 56 | ||||||
| Græskarfrø | 449 | 534 | 401 | 57 | ||||||
| Koriander | 450 | 536 | 402 | 57 | ||||||
| Sennepsfrø | 481 | 572 | 430 | 61 | 35 | |||||
| Camelina | 490 | 583 | 438 | 62 | ||||||
| Sesam | 585 | 696 | 522 | 74 | 50 | |||||
| Saflor | 655 | 779 | 585 | 83 | ||||||
| Ris | 696 | 828 | 622 | 88 | ||||||
| Tung olietræ | 790 | 940 | 705 | 100 | -2,5 | 168 | ||||
| Solsikker | 800 | 952 | 714 | 102 | 32 | -18 --17 | -12 | -14 | 125 - 135 | 52 |
| Kakao (kakao) | 863 | 1.026 | 771 | 110 | ||||||
| Jordnødder | 890 | 1.059 | 795 | 113 | 3 | 93 | ||||
| Opium valmue | 978 | 1.163 | 873 | 124 | ||||||
| Raps | 1.000 | 1.190 | 893 | 127 | 37 | -10 - 5 | -10 - 0 | -12 --2 | 97 - 115 | 55 - 58 |
| Oliven | 1.019 | 1.212 | 910 | 129 | -12 --6 | -6 | -8 | 77 - 94 | 60 | |
| Castor bønner | 1.188 | 1.413 | 1.061 | 151 | (Frø) 50 | -18 | 85 | |||
| Pekannødder | 1.505 | 1.791 | 1.344 | 191 | ||||||
| Jojoba | 1.528 | 1.818 | 1.365 | 194 | ||||||
| Jatropha | 1.590 | 1.892 | 1.420 | 202 | ||||||
| Macadamia nødder | 1.887 | 2.246 | 1.685 | 240 | ||||||
| brasilianske nødder | 2.010 | 2.392 | 1.795 | 255 | ||||||
| Avocado | 2.217 | 2.638 | 1.980 | 282 | ||||||
| Kokosnød | 2.260 | 2.689 | 2.018 | 287 | 20 - 25 | -9 | -6 | 8 - 10 | 70 | |
| Kinesisk talg | 4.700 | 500 | ||||||||
| Olie håndflade | 5.000 | 5.950 | 4.465 | 635 | 20- (Kernal) 36 | 20 - 40 | -8 - 21 | -8 - 18 | 12 - 95 | 65 - 85 |
| Alger | 95.000 | 10.000 | ||||||||
| Afgrøde | Olie (kg/ ha ) |
Olie ( L / ha ) |
Olie (lb/ acre ) |
Olie ( US gal / acre ) |
Olie pr. Frø (kg/100 kg) |
Smelteområde (° C) |
Jod nummer |
Cetan nummer |
||
| Olie / fedt |
Methyl Ester |
Ethyl Ester |
||||||||
Noter
Se også
Referencer