Page 1
Wojciech Ciesielski
Instytut Chemii i Ochrony Środowiska, Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie,al. Armii Krajowej 13/15, 42 200 Częstochowa,e-mail: [email protected]
STUDIUM NAD NOWYMI SPOSOBAMI WYKORZYSTANIA SKROBI DO CELÓW NIESPOŻYWCZYCH(Kolektory jonów ciężkich metali, płuczki wiertnicze, biopaliwa)
Page 2
OD MONOMERU DO POLIMERU
OO
HO OH O
H
H
CH2OHO
O
HO OH O
H
H
CH2OH
Page 3
OD MONOMERU DO POLIMERU
OO
HO OH O
H
H
CH2OHO
O
HO OH O
H
H
CH2OH
Page 4
OD MONOMERU DO POLIMERU
OO
HO OH O
H
H
CH2OHO
O
HO OH O
H
H
CH2OH
OO
HO OH
CH2OH
OO
HO OH O
CH2OH
Page 5
OD MONOMERU DO POLIMERU
OO
HO OH O
H
H
CH2OH
CH2O
O
HO OH
O H
OO
HO OH O
CH2OH
OO
HO OH O
H
H
CH2OHO
O
HO OH O
H
H
CH2OH
Page 6
OD MONOMERU DO POLIMERU
OO
HO OH O
H
H
CH2OH
CH2O
O
HO OH
O H
OO
HO OH O
CH2OH
OO
HO OH
H
CH2OH
CH2
O
OO
HO OH OO
HO OH O
CH2OH
OO
HO OH O
H
H
CH2OHO
O
HO OH O
H
H
CH2OH
Page 7
KTÓRE POLISACHARYDY?
7
Page 8
2005
2010
2020
2050
«I generacja»Improving existing technologiesEtOH, ETBE, FAME, FAEE
«II generacja» lignocellulosic biomass, energy cropsEtOH, Syn Diesel, DME
Biorafinerie
Polska rozpoczyna produkcję biopaliw II generecjiPolska rozpoczyna produkcję biopaliw II generecji
SFERA NASZYCH ZAINTERESOWAŃ:BIOPALIWA. I
8
Page 9
Zgazowanie
BiomasBiomasaa
H2, CO, CO2, H2O, (N2)
CH4, C2H4, smoły,
NH3, H2S, HCl
Oczyszczanie
BioSyngaz
H2, COCO2, H2O(CH4, C2H4)
Diesel Fischera-Tropscha MetanolEter dimetylowyMieszaniny alkoholiSyntetyczny/ naturalny wodór
Biopaliwa
II generacji
SFERA NASZYCH ZAINTERESOWAŃBIOPALIWA. II
9
Page 10
ZBOŻAW SFERZE NASZYCH ZAINTERESOWAŃ
JĘCZMIEŃ
PSZENICA
OWIES
ŻYTO
PSZENŻYTO
10
Page 11
chlorki: CoCl2, CuCl2, FeCl3, MnCl2, NiCl2,
azotany: Co(NO3)2, Cu(NO3)2, Ni(NO3)2,
octany:Co(CH3COO)2, Cu(CH3COO)2, Mn(CH3COO)2, Ni(CH3COO)2
SOLE W SFERZE NASZYCH ZAINTERESOWAŃ
11
Page 12
PROCEDURY
ISkrobia ziarnista lub ziarna zbóż, na którychosadzono sole metali
12
Page 13
CEL BADAŃ
CZY SKROBIE ZAWARTE W ZBOŻACH TWORZĄ ZWIĄZKI KOORDYNACYJNE Z JONAMI METALI?
CZY ZJAWISKO KOORDYNACJI MOŻNA WYKORZYSTAĆ DO:
TWORZENIA KOLEKTORÓW JONÓW METALI CIĘŻKICH
JAKO SUROWCÓW DO PRODUKCJI BIOPALIW
13
Page 14
PROCEDURY (z innymi solami)
→ pomiary EPR [Spektrometr EPR (Politechnika Wrocławska]
→ pomiary DSC/TG [(Symultaniczny Analizator DSC/TG - STA 409C NETZSCH (Niemcy)]
λ = 3.2 cm; ν = 9.5 GHz
atmosfera: powietrze; temperatura: 25°C - 500°C;szybkość ogrzewania: 5°C/min; tygiel: korundowy
Page 15
PROCEDURY (z innymi solami)
→ pomiary przewodnictwa [Konduktometr inoLAB cond level2 (Pol-Eko-Aparatura)]
temperatura - 25°C; mieszanie przez 30 min.; trzykrotny pomiar
Page 16
Maksymalna i minimalna wydajność karbonizatu przy termolizie skoordynowanych skrobi, amylozy i amylopektyn do 500oC
Polisacharyd Użyta sól Wydajność
karbonizatu*[%]
Skrobia ziemniaczanaCo(OOCCH3)2, Cu(NO3)2
Cu(OOCCH3)2 -14,2 +15,5
Amyloza ziemniaczana Cu(NO3)2
Ni(OOCCH3)2 -18,8+3,0
Amylopektyna ziemniaczana NiCl2
MnCl2 -8,0
+32,2
Amylopektyna kukurydziana CuCl2
Mn(OOCCH3)2 -13,2+7,8
Skrobia amarantusowa Cu(OOCCH3)2, Mn(OOCCH3)2 -21,3
Skrobia tapiokowa Co(OOCCH3)2
Cu(NO3)2 -12,5+7,5
* Wartości podane w stosunku do wydajności karbonizatu z polisacharydu nieskoordynowanego16
Page 17
Koszty produkcji Wpływy ze sprzedaży produktów ubocznych (koszty pomniejszone)
olej rzepakowy 1000 l. x 2 zł/l = 2000 zł. gliceryna 200 l x 1zł. = 200zł.
metanol 180 l x 1.4 zł = 252 zł
katalizator 20 kg x 3,5 zł/kg = 70 zł.
razem 2322 zł razem gliceryna 200zł.
Koszty wyprodukowania 1 litra biopaliwa Cena produkcji 1 litra paliwa rzepakowego wyniesie: 2322 zł – 200 zł. 2122 zł. _____________ = _______ =1000 litrów/cykl 1000 l
EKONOMIA PRODUKCJI BIOPALIW
2,12 zł./litr
17
Page 18
EKONOMIA PRODUKCJI BIOPALIWUWODORNIANIE KARBONIZATÓW
KOSZT PRODUKCJI1,80 PLN/litr benzyny
Sasolburg Fischer-Tropsch Industry
18