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., Serwańska K. 2022. Bioethanol Production from Lignocellulosic Biomass – Challenges and Solutions. Molecules, 27(24): 8717. https://doi.org/10.3390/molecules27248717
Crossref
Google Scholar
Chiu C.C., Shiang W.-J., Lin C.J. 2015. The Water Footprint of Bioethanol. Journal of Clean Energy Technologies, 4(1):43-47. https://doi.org/10.7763/JOCET.2016.V4.251
Crossref
Google Scholar
Chowdhury P., Mahi N.A., Yeassin R., Chowdhury N.U.R., Farrok O. 2025. Biomass to biofuel: Impacts and mitigation of environmental, health, and socioeconomic challenges. Energy Conversion and Management, X, 25: 100889. https://doi.org/10.1016/J.ECMX.2025.100889
Crossref
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: 10.08.2025). Google Scholar
Golisz E. 2014. Konkurencyjność brazylijskiego bioetanolu na świecie. Zeszyty Naukowe SGGW W Warszawie – Problemy Rolnictwa Światowego, 14(1): 16-24. https://doi.org/https://doi.org/10.22630/PRS.2014.14.1.2
Crossref
Google Scholar
Guragain Y.N., Probst K.V., Vadlani, P.V. 2015. Fuel Alcohol Production. Encyclopedia of Food Grains: Second Edition, 3-4: 235-244. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-394437-5.00137-6
Crossref
Google Scholar
Hackenhaar I.C., Moraga G., Thomassen G., Taelman S.E., Dewulf, J., Bachmann, T. M. 2024. A comprehensive framework covering Life Cycle Sustainability Assessment, resource circularity and criticality. Sustainable Production and Consumption, 45: 509-524. https://doi.org/10.1016/J.SPC.2024.01.018
Crossref
Google Scholar
Hailu G. 2020. Energy systems in buildings. Energy Services Fundamentals and Financing, Google Scholar
-209. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820592-1.00008-7
Crossref
Google Scholar
Hermann J., Uzar L. 1993. Badania stabilizacji nawozu wytworzonego ze szlamów pognojowicowych poddanych fermentacji metanowej. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 409: 270-273. Google Scholar
Jakóbiec J., Wądrzyk M. 2010. Microalgae as a potential source for biodiesel production. Agricultural Engineering, 6(124): 51-56. Google Scholar
Kazmi A., Sultana T., Ali A., Nijabat A., Li G., Hou H. 2025. Innovations in bioethanol production: A comprehensive review of feedstock generations and technology advances. Energy Strategy Reviews, 57: 101634. https://doi.org/10.1016/J.ESR.2024.101634
Crossref
Google Scholar
Mohsenzadeh, A., Zamani, A., Taherzadeh, M.J. 2017. Bioethylene Production from Ethanol: A Review and Techno-economical Evaluation. ChemBioEng Reviews, 4(2): 75-91. https://doi.org/10.1002/cben.201600025
Crossref
Google Scholar
Neto A.S., Wainaina S., Chandolias K., Piatek P., 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. https://doi.org/10.1007/s40726-024-00337-3
Crossref
Google Scholar
Numjuncharoen T., Papong S., Malakul P., Mungcharoen T. 2015. Life-Cycle GHG Emissions of Cassava-Based Bioethanol Production. Energy Procedia, 79: 265-271. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.477
Crossref
Google Scholar
Owczuk M., Rogulska M., Bogumił R. 2015. Development prospects of biorefinery technologies Chemik 11(69):754-758. Google Scholar
Pasoń Ł. 2022. Współczesne zastosowanie mikroalg w biotechnologii, inżynierii środowiska i przemyśle. In A. Rosińska, B. Karwowska, M. Madeła (Eds.) Inżynieria środowiska i biotechnologia – wyzwania i nowe technologie. Częstochowa: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, 215-228. Google Scholar
Pepin, C., 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: 17.08.2025). Google Scholar
Reijnders L., Huijbregts M.A.J. 2011. Nitrous oxide emissions from liquid biofuel production in life cycle assessment. Current Opinion in Environmental Sustainability, 3(5):432-437. https://doi.org/10.1016/J.COSUST.2011.08.005
Crossref
Google Scholar
Robak, K., Balcerek M. 2018. Review of second generation bioethanol production from residual biomass. Food Technology and Biotechnology. University of Zagreb, 174-187. https://doi.org/10.17113/ftb.56.02.18.5428
Crossref
Google Scholar
Rudolf A., Karhumaa K., Hahn-Hägerdal B. 2009. Ethanol Production from Traditional and Emerging Raw Materials. In Yeast Biotechnology: Diversity and Applications. Dordrecht: Springer Netherlands, 489-513. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8292-4_23
Crossref
Google Scholar
Smuga M. 2011. Innowacyjne metody otrzymywania bioetanolu jako paliwa II generacji. Autobusy: technika, eksploatacja, systemy transportowe, 5(12): 378-380. Google Scholar
Smuga-Kogut M. 2015a. Możliwość wykorzystania surowców ligninocelulozowych do produkcji bioetanolu II generacji. Autobusy: technika, eksploatacja, systemy transportowe, 5: 435-438. Google Scholar
Smuga-Kogut M. 2015b. Znaczenie produkcji biopaliw w Polsce na przykładzie bioetanolu. Autobusy, 6: 202-205. Google Scholar
Syaera Hidzir N., Abdullah Z., Som A.M., Som M., 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
