ANALIZA ROZWOJU TECHNOLOGII PRODUKCJI ETANOLU Z BIOMASY
Alicja Szymańska
Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańskahttps://orcid.org/0009-0009-5888-5861
Alicja Waleriańczyk
Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańskahttps://orcid.org/0009-0000-2342-0460
Grzegorz M. Szymański
Institute of Transport, Faculty of Civil Engineering and Transport, Poznan University of Technology";}Bogdan Wyrwas
Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańskahttps://orcid.org/0000-0002-4791-5318
Abstrakt
Bioetanol jest jednym z najważniejszych biopaliw ciekłych i może znacząco zmniejszyć zużycie paliw kopalnych oraz emisję gazów cieplarnianych. Do jego produkcji wykorzystuje się szeroką gamę surowców. Wyróżnia się bioetanol pierwszej i czwartej generacji. Proces produkcji etanolu może być realizowany za pomocą technologii biologicznych lub syntetycznych. Fermentacja pozwala na produkcję etanolu z surowców odnawialnych, podczas gdy produkcja syntetyczna pozwala na uzyskanie produktu o wysokiej czystości, ale wymaga użycia surowców petrochemicznych. Optymalizacja procesu obejmuje między innymi modernizację systemów odzysku wody procesowej, stosowanie metod biologicznych z wykorzystaniem alg oraz integrację produkcji bioetanolu z innymi procesami energetycznymi. Ocena cyklu życia (LCA) wskazuje, że emisja gazów cieplarnianych z nawożenia pól i wysokie zużycie wody w całym procesie pozostają istotnym problemem środowiskowym. Zastosowanie bioetanolu jako dodatku do paliw transportowych jest wspierane przez politykę Unii Europejskiej, a rynek bioetanolu pierwszej generacji z powodzeniem rozwija się w Brazylii, a jego produkcja jest obecnie najtańsza. Bioetanol, zwłaszcza drugiej generacji, jest ważnym elementem transformacji energetycznej, ale jego konkurencyjność ekonomiczna wymaga dalszych innowacji technologicznych.
Słowa kluczowe:
bioetanol, biomasa, LCA, etanol, synteza, fermentacja, destylacja, ochrona środowiskaBibliografia
Broda, M., Yelle, D.J. and Serwańska, K. (2022) ‘Bioethanol Production from Lignocellulosic Biomass—Challenges and Solutions’, Molecules, 27(24), p. 8717. Available at: https://doi.org/10.3390/molecules27248717. Google Scholar
Chiu, C.C., Shiang, W.-J. and Lin, C.J. (2015) ‘The Water Footprint of Bioethanol’, Journal of Clean Energy Technologies, 4(1), pp. 43–47. Available at: https://doi.org/10.7763/JOCET.2016.V4.251. Google Scholar
Chowdhury, P., Mahi, N.A., Yeassin, R., Chowdhury, N.U.R. and Farrok, O. (2025) ‘Biomass to biofuel: Impacts and mitigation of environmental, health, and socioeconomic challenges’, Energy Conversion and Management: X, 25, p. 100889. Available at: https://doi.org/10.1016/J.ECMX.2025.100889. Google Scholar
Clark, J. (2002) The mechanism for the acid catalysed hydration of ethene. Available at: https://www.chemguide.co.uk/physical/catalysis/hydrate.html (Accessed: 10 August 2025). Google Scholar
Golisz, E. (2014) ‘Konkurencyjność brazylijskiego bioetanolu na świecie’, Zeszyty Naukowe SGGW W Warszawie - Problemy Rolnictwa Światowego, 14(1), pp. 16–24. Available at: https://doi.org/https://doi.org/10.22630/PRS.2014.14.1.2. Google Scholar
Guragain, Y.N., Probst, K. V. and Vadlani, P. V. (2015) ‘Fuel Alcohol Production’, Encyclopedia of Food Grains: Second Edition, 3–4, pp. 235–244. Available at: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-394437-5.00137-6. Google Scholar
Hailu, G. (2020) ‘Energy systems in buildings’, Energy Services Fundamentals and Financing, pp. 181–209. Available at: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820592-1.00008-7. Google Scholar
Hermann, J. and Uzar, L. (1993) ‘Badania stabilizacji nawozu wytworzonego ze szlamów pognojowicowych poddanych fermentacji metanowej’, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 409, pp. 270–273. Google Scholar
Jakóbiec, J. and Wądrzyk, M. (2010) ‘Microalgae as a potential source for biodiesel production’, Agricultural Engineering, 6(124), pp. 51–56. Google Scholar
Kazmi, A., Sultana, T., Ali, A., Nijabat, A., Li, G. and Hou, H. (2025) ‘Innovations in bioethanol production: A comprehensive review of feedstock generations and technology advances’, Energy Strategy Reviews, 57, p. 101634. Available at: https://doi.org/10.1016/J.ESR.2024.101634. Google Scholar
Mohsenzadeh, A., Zamani, A. and Taherzadeh, M.J. (2017) ‘Bioethylene Production from Ethanol: A Review and Techno‐economical Evaluation’, ChemBioEng Reviews, 4(2), pp. 75–91. Available at: https://doi.org/10.1002/cben.201600025. Google Scholar
Neto, A.S., Wainaina, S., Chandolias, K., Piatek, P. and Taherzadeh, M.J. (2025) ‘Exploring the Potential of Syngas Fermentation for Recovery of High-Value Resources: A Comprehensive Review’, Current Pollution Reports. Springer Science and Business Media Deutschland GmbH. Available at: https://doi.org/10.1007/s40726-024-00337-3. Google Scholar
Numjuncharoen, T., Papong, S., Malakul, P. and Mungcharoen, T. (2015) ‘Life-Cycle GHG Emissions of Cassava-Based Bioethanol Production’, Energy Procedia, 79, pp. 265–271. Available at: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.477. Google Scholar
Owczuk, M., Rogulska, M. and Bogumił, R. (2015) ‘Development prospects of biorefinery technologies’, 11(69), pp. 754–758. Google Scholar
Pasoń, Ł. (2022) ‘Współczesne zastosowanie mikroalg w biotechnologii, inżynierii środowiska i przemyśle’, in A. Rosińska, B. Karwowska, and M. Madeła (eds.) Inżynieria środowiska i biotechnologia - wyzwania i nowe technologie. Częstochowa: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, pp. 215–228. Google Scholar
Pepin, C. and Marzzacco, C. (2015) The fermentation of sugars using yeast: A discovery experiment. Available at: https://uwaterloo.ca/chem13-news-magazine/april-2015/activities/fermentation-sugars-using-yeast-discovery-experiment (Accessed: 17 August 2025). Google Scholar
Reijnders, L. and Huijbregts, M.A.J. (2011) ‘Nitrous oxide emissions from liquid biofuel production in life cycle assessment’, Current Opinion in Environmental Sustainability, 3(5), pp. 432–437. Available at: https://doi.org/10.1016/J.COSUST.2011.08.005. Google Scholar
Robak, K. and Balcerek, M. (2018) ‘Review of second generation bioethanol production from residual biomass’, Food Technology and Biotechnology. University of Zagreb, pp. 174–187. Available at: https://doi.org/10.17113/ftb.56.02.18.5428. Google Scholar
Rudolf, A., Karhumaa, K. and Hahn-Hägerdal, B. (2009) ‘Ethanol Production from Traditional and Emerging Raw Materials’, in Yeast Biotechnology: Diversity and Applications. Dordrecht: Springer Netherlands, pp. 489–513. Available at: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8292-4_23. Google Scholar
Smuga, M. (2011) ‘Innowacyjne metody otrzymywania bioetanolu jako paliwa II generacji’, Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe, 5(12), pp. 378–380. Google Scholar
Smuga-Kogut, M. (2015) ‘Znaczenie produkcji biopaliw w Polsce na przykładzie bioetanolu’, Autobusy, 6, pp. 202–205. Google Scholar
Syaera Hidzir, N., Abdullah, Z., Som, A.M., Som, M. and Alam, S. (2014) ‘Ethanol Production via Direct Hydration of Ethylene: A review’, in International Conference On Global Sustainability And Chemical Engineering (ICGSE). Kuala Lumpur. Google Scholar
Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska
https://orcid.org/0009-0009-5888-5861
Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska
https://orcid.org/0009-0000-2342-0460
Institute of Transport, Faculty of Civil Engineering and Transport, Poznan University of Technology";}
Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska
https://orcid.org/0000-0002-4791-5318
