הפקת אנרגיה מביומסה

גדעון פרידמן

לשכת המדען הראשי

מהי ביומסה

חומר אורגני שמקורו בצמחים•

?האם ביומסה היא מקור לאנרגיה מתחדשת

לא תמיד•

פלסטיק, נפט–

עצים מיערות הגשם–

0איננו ( קצר)כאשר מאזן הפחמן במחזור –

(Not Carbon Neutral)

לאוירCO2אינה מוסיפה –אנרגיה מתחדשת •

מחזור הפחמן

התהליך

המרה תוצריםחומרי גלם

פחמן נטו• תוצר •עלות

חומרי הגלם

(10%> פוטנציאל )גידולים חקלאיים •

(סוכרקנה , תירס)יעודייםגידולים , עשבים, עצים–

אצות–

פסולת•

מהביומסה10%> פסולת עירונית –

תעשייתית, פסולת חקלאית–

ח"פרש בע–

דלקים ושמנים–

גידולים

חקלאים

פסולת

Conversion-המרה

ביוכימי/כימי•

עיכול אנאירובי–

תסיסה פתוחה–

הידרוליזה–

, טרנס אסטריפיקציה–

הידרוגנציה

הפקה מכנית–

חום•

בעירה–

גזיפיקציה–

פירוליזה–

תוצרים

דלקים•

, מתנול, אתנול–

בוטנול

ביודיזל–

ביופחם–

דלקים סינטטיים–

מימן–

אנרגיה•

חשמל–

חום–

כימיקלים•

קומפוסט–

מזון•

סוגי ביומסה

עיבוד בחום–יבשה •

צמחים עציים–

עשבים–

ביוכימי/עיבוד כימי–רטובה •

אצות–

ח"פרש בע–

המרות חום

בעירה•

חום–

גזיפיקציה•

–SynGas

פירוליזה•

דלק–

מזהמים אחרים, מתכות, חלקיקים: בעיות•

מסלול הסוכר–המרות ביוכימיות

תהליכי פירוק

עיכול אנאירובי

, י מיקרואורגניזמים"פירוק ביולוגי של ביומסה ע•

בסביבה נעדרת חמצן

, פרש בעלי חיים, אורגנית רקבוביתפסולת : ג"ח•

וקרטוןפסולת חקלאית וזרמי נייר , שפכיםבוצות

ביוגז: תוצר•

וניקויתהליך שדרוג עובר CNGלייצור–

טרנס אסטריפיקציה

של הוספת אלכוהול לחומצות השומן ריאקציה •

באמצעות קטליזטור

ושומניםשמנים משומשים : חומר גלם•

ביודיזל•

דלקים-דורות בעולם הביו

-חקלאיים להפקת ביובגידולי מאכל שימוש –1דור •ואתנול מסוכרים או עמילנים , צמחידיזל משמן

( קנה סוכר, קנולה, תירס: דוגמאות)

-להפקת ביולא אכילים שימוש בגידולים –1.5דור •(. קיקיון: דוגמא)דיזל משמן צמחי

שימוש בפסולת צלולוזה צמחית ופסולת שמנים –2דור •דיזל-להפקת אתנול וביו

דיזל ואתנול-שימוש באצות להפקת ביו–2.5דור •

בוטנוליתר הטכנולוגיות העתידיות כגון הפקת –3דור •

לא כל כך–מתחדש , כן–ירוק

אנרגיה מביומסה•

טיפול בפסולת–

בדלקיםעצמאות אנרגטית –

אין הגיון כלכלי או אנרגטי–

אתגרים•

עלויות–

יעילות אנרגטית–

ישראל

בישראל חקלאות אנרגיה אינה מעשית•

לפי מדיניות המשרד להגנת הסביבה. פסולת•

הטמנהאנרגיה מיחזור

היצע הפסולות

20

כ"סהשפכיםבוצותשמנים צמחייםצמיגים*חקלאיתתעשייתיתעירונית2,6601,40015504,125יבש

240720960צמחי 1,9204,700803307,030רטוב

4,8201,4005,435508033012,115כ "סה, (י"על בסיס ח)אלף טון בשנה 840כ פסולת חקלאית צמחית "סהס"והגנתחשיב משרד החקלאות י"עפ*

(חומר רטוב)ק לשנה "מיליון מ8.5ח "כ פרש בע"סה

(2012, אלפי טון בשנה)מקורות הפסולת

%עם מגבלות שימוש חלופיללא מגבלה2,73394933%פסולת יבשה

96072075%פסולת צמחית6,0703,03050%פסולת רטובה

9,7634,69948%כ"סה

(אלפי טון בשנה)ריכוז היצע הפסולת הפוטנציאלי ליצור דלק

יכולים להיות זמינים ( 81%)מיליון טון 9.8-כבשנה מיליון טון פסולת 12.1מתוך . לרבות דלק, אנרגיהלשימוש של הפקת

דלקים-פוטנציאל הייצור

21

עיכול אנאירובי(חלופות אפשריות)גזיפיקציה טכנולוגיהמתנול

אלפי )(ליטר

BTLדיזל אלפי )

(ליטר

אתנולאלפי )

(ליטר

ביומתאןאלפי ( )98%)

( ק"מכמות מקסימאלית לייצור

מפסולות1,060,328459,610511,222396,467

403.98365.78259.77323.35ן"שעטאלפי

ן"שעטאלפי 5,789-סקטור התחבורה צרך כ, 2013על פי נתוני מנהל הדלק לשנת

ללא מגבלות , מהביקושים12.5%-היצע תחליפי הדלק מפסולות יכול לספק כשימוש חלופי

(תחת המגבלות7.1%)

עיכול אנאירובי–ניתוח כלכלי

22

אנאירוביעיכול (98%)ביומתאןזרם

פסולת עירונית (MSW)

46.32(MMBTU/₪)עלות ייצור 23(MMBTU/₪)בסיס השוואה : עלות גז טבעי

כניסה שמשווה עלויות מחיר (MSWטון /₪)

235

ח"פרש בע

47.54(חיצוניות+ ייצור)כ עלות "סה

תודה

גידולים חקלאיים

בחירת הגידול•

תנאים גיאוגרפיים–

תכולת נוזל, ערך קלורי, הרכב–

קצב הגידול–

צפיפות החומר–

עלויות גידול, ר"תפוקה לקמ–

לטון( Yield)תשואת תוצר –

קציר ושינוע•

עלות בכסף–

עלות בפחמן–