Transport ne predstavlja samo medij za prevoz ljudi in dobrin, temveč definira tudi naš življenjski prostor.
Najbolj razširjen in ekološko oporečen je cestni transport, ki povzroča precejšnje onesnaževanje zraka in tvorbo toplogrednih plinov. Rešitve tega problema so v iskanju alternativnih virov pogonskih goriv – elektrika, gorilne celice, biogoriva ter na drugi strani uporaba drugih prevoznih sredstev – javna prevozna sredstva (avtobus, vlak, metro…), uporaba koles in drugih osebnih prevoznih sredstev na lasten pogon.
Ostale tehnološko primernejše oblike so še:
- Hibridni avtomobili
- Avtomobili na komprimiran zrak
Predstavitev nekaterih pomembnejših biogoriv:
Zeleni dizel iz lesa
Z uplinjanjem lesa oz. lesnih ostankov se tvorita ogljikov monoksid in vodik. Ogljikov monoksid in vodik lahko nato s pomočjo katalitskih reakcij pretvorimo v različne tekoče ogljikovodike, iz česar izvira tudi sintetična nafta.
Biodizel
Biodizel je produkt kemijske reakcije transesterifikacije, v katero vstopajo različna naravna olja ali maščobe (triglicerid ali kompleksne maščobne kisline) in alkohol (ponavadi metanol ali etanol), iz reakcije pa izstopata glicerin ter metilni (ali etilni) estri višjih maščobnih kislin – slednji predstavljajo biodizel.
Vir naravnih olj ali maščob so rastlinska olja (sojino, palmino, repičnih, gorčično, laneno, sončnično, konopljino…), živalske maščobe, alge ter na drugi strani odpadne masti in olja iz gospodinjstev in obratov prehrane.
Še posebej so zanimivi poskusi na področju uporabe enoceličnih alg, za katere je znano, da so najhitreje rastoči fotosintezni organizmi. Nekatere vrste med njimi imajo tudi do 60% vsebnost olja in lahko tako proizvedejo do 170.000 L olja na hektar na leto. V primeru olja iz alg uporabljajo za transesterifikacijo etanol.
Biodizel se uporablja kot gorivo ali pa samo kot dodatek za zmanjšanje emisij škodljivih plinov. V obstoječih dizelskih motorjih se lahko dodaja mineralnemu dizlu samo do 15%. Čisti biodizel lahko uporabljamo samo v posebej prirejenih dizelskih motorjih, ki imajo ogrevane cevi za gorivo zaradi višje viskoznosti biodizla. Novejši dizelski motorji so v glavnem že tako narejeni.
Ker je biodizel učinkovito topilo deluje kot čistilo, ki raztaplja stare usedline mineralnega dizla. Zaradi tega je potrebna pogostejša menjava filtrov za gorivo. Ker pa čisti tudi cilindre motorja s tem zagotavlja boljšo učinkovitost delovanja motorja.
Dobra lastnost biodizla je tudi ta, da je biološko razgradljiv in ker ima tudi višje vnetišče v primerjavi z mineralnim dizlom, zagotavlja varnejše rokovanje in transport. Ta lastnost pa žal na drugi strani pomeni, da je biodizel biološko pokvarljiv in s tem manj stabilen med skladiščenjem.
Rastlinska olja
Jedilna olja ne uporabljamo direktno za goriva, vendar pa lahko v ta namen uporabljamo olja nižje kvalitete oz. rabljena rastlinska olja, ki jih predelamo tako, da jim odstranimo vodo in trdne delce. Tako kot pri biodizlu je tudi pri rastlinskih oljih problem visoka viskoznost, zaradi česar morajo biti dozirni sistemi za gorivo v dizelskem motorju ogrevani, s čemer se viskoznost zniža.
Kot je že bilo omenjeno lahko rastlinska olja predelamo v biodizel, lahko pa olja in maščobe tudi hidrogeniramo in s tem proizvedemo nadomestek za dizel. Produkt, ki ga tako dobimo, je ogljikovodik z ravnimi verigami in vsebuje zelo malo aromatskih spojin in žvepla ter je popolnoma brez kisika. Hidrogenirana olja lahko mešamo z dizlom v vseh razmerjih. Za njih je tudi značilno, da imajo kar nekaj prednosti pred biodizlom in sicer boljši učinek pri nižjih temperaturah, neproblematična za skladiščenje in mikrobiološko obstojna.
Bio - alkoholi
Etanol
Etanol pridobivamo iz katerekoli biomase, ki ima veliko ogljikovodikov (koruza, melasa iz sladkorne pese ali sladkornega trsa), s procesom fermentacije sladkorjev, kot je to v primeru varjenja piva. Postopek pridobivanja etanola se prične z razgradnjo škroba, fermentacijo sladkorjev do alkohola, destilacijo alkohola in konča z njegovim sušenjem oz. odstranjevanjem vode.
Etanol ima nižjo energijsko gostoto v primerjavi z bencinom kar pomeni, da potrebujemo večjo maso etanola za opravljanje enake količine dela. Vendar pa ima višje oktansko razmerje kar zvišuje kompresijsko razmerje in s tem toplotno učinkovitost.
Najpogosteje se etanol uporablja kot dodatek bencinu (do 15%) za zmanjšanje ogljikovega monoksida in ostalih emisij, ki nastajajo pri izgorevanju in povzročajo smog. Manj se uporablja kot čisto gorivo v transportu in za domače ogrevanje.
V fazi razvoja pa je tudi postopek za pridobivanje etanola druge generacije. Ta etanol lahko pridobivamo iz lignoceluloze s pomočjo procesa kislinske in encimske hidrolize celuloze. Po hidrolizi lignoceluloze dobimo fermentirajoče sladkorje, ki jih s pomočjo alkoholnega vrenja presnovimo v etanol. Vir lignoceluloze so koruzna slama, lesni sekanci in ostali odpadki iz lesne in kmetijske predelave.
Alternativni pristop pridobivanja etanola tretje generacije je pridobivanje etanola iz živih alg. Z uspešno modificiranimi modro zelenimi algami, ki prenesejo visoke temperature in visoko stopnjo slanosti je mogoče na naraven način proizvajati etanol v fotobioreaktorjih, ki jih napajamo samo z morsko vodo, CO2 iz energetskega obrata in dušikom iz zraka.
Metanol
Metanol lahko prav tako proizvedemo iz biomase.
Butanol
Butanol lahko proizvajamo s pomočjo ABE (aceton, butanol, etanol) fermentacije, vendar je optimizacija procesa še v razvojni fazi. Butanol proizvede več energije in se lahko uporablja v že obstoječih bencinskih motorjih (brez potrebnih modifikacij motorja). Poleg tega je v primerjavi z etanolom butanol manj koroziven ter se manj topen v vodi in se bi tudi zaradi tega lahko distribuiral skozi obstoječo bencinsko infrastrukturo.
Bioetri
Bioetri so cenovno učinkovite substance, ki delujejo kot povečevalci oktanskega razmerja. Pri tem povečujejo tudi učinkovitost motorja, pri čemer močno zmanjšujejo njegovo obrabo in emisijo strupenih snovi.
Biogoriva iz Heliokulture
Heliokultura je novo razvita oblika tehnologije, s katero lahko proizvajamo biogoriva s pomočjo vode, hraniv, fotosintetskih mikroorganizmov (v tem primeru ne gre za alge, temveč genetsko obdelane mikroorganizme), ogljikovega dioksida in seveda sončne energije. Za razliko od biogoriva proizvedenega s pomočjo alg, heliokultura proizvaja biogorivo (etanol ali ogljikovodike) direktno, brez rafiniranja ali transesterikacije. Heliokultura tako izkorišča naraven proces fotosinteze za proizvodnjo goriva, ki ga lahko takoj uporabimo.
Bioplin
Bioplin se proizvajamo s pomočjo anaerobne presnove organskih materialov, kar lahko dosežemo s pomočjo anaerobnih mikroorganizmov. V ta namen se uporabljajo odpadni biološko razgradljivi materiali iz gospodinjstev, kmetijstva in industrije (hlevski gnoj, mesni ostanki, koruzna silaža…) ali pa v ta namen gojene energetske rastline.
Eksperimentalno pa poskušajo vzgojiti tudi mikroorganizme, ki bi lahko direktno presnavljali oglje v pline kot je npr. metan.
Sintetični plin (Syngas)
Sintetični plin je mešanica ogljikovega monoksida in vodika in ga lahko proizvajamo s pomočjo delnega izgorevanja biomase in se kot tak uporablja kot gorivo. Delno izgorevanje pomeni izgorevanje ob tolikšni količini kisika, ki ne zadostuje za popolno izgorevanje do ogljikovega dioksida in vode. Pred delnim izgorevanjem je potrebno biomaso posušiti in tudi v določenih primerih izvesti predhodno pirolizo.
Sintetični plin pa lahko uporabljamo tudi za proizvodnjo metanola in vodika ali pa ga s pomočjo Fischer-Tropsch procesa predelamo v zeleni dizel ali mešanico alkoholov, ki jih lahko primešamo bencinu.