4.2. Biocombustibil la Cluj Napoca

Proiectul "Posibilitile i limitele ecologizriitransportului urban de suprafa prin utilizareacombustibililor provenii din uleiuri vegetale" dinCluj Napoca a fost implementat de Facultatea deMecanic din cadrul Universitii Tehnice ClujNapoca n 2005. Cercetrile din cadrulUniversitii Tehnice cu privire la obinerea iutilizarea biocombustibililor au demarat n anul2000, datorit contactelor cadrelor universitare cudiveri factori interesai de utilizarea uleiului derapi i a uleiurilor uzate n acest sens.Biocombustibilii obinui din rapi, floarea-soareluii soia au fost testai iniial pe tractoare n cadrulunui proiect derulat ntre 2002 i 2005.

Proiectul "Posibilitile i limitele ecologizriitransportului urban de suprafa prin utilizareacombustibililor provenii din uleiuri vegetale",implementat n parteneriat cu Regia Autonom deTransport Urban Cluj, a demonstrat eficienaeconomic a utilizrii acestor combustibili, ns nprezent autobuzele nu funcioneaz cu ulei derapi din cauza lipsei de interes a administraieilocale. Proiectul-pilot s-a desfurat timp de osptmn pe un autobuz al Regiei Autonome deTransport Urban Cluj, care a rulat n trafic n modnormal.

Proiectul are drept scop schimbareacombustibilului la mijloacele de transport n comuncu unul ecologic, obinut din ulei din diferite plante(rapi, floarea-soarelui, soia). Utilizareabiocombustibililor n transportul urban ar duce lareducerea emisiilor poluante (dioxid de carbon -CO2, sulf - S, oxizi de azot - NOX, hidrocarburi -HC, monoxid de carbon - CO, i particule nsuspensie) n atmosfer.

Alternativa viabil att din punct de vedereeconomic ct i ecologic la combustibilul clasic(motorina) o reprezint biocombustibilii, care seextrag din diverse plante. Exist dou modalitiprin care se utilizeaz astfel de combustibili pentrumotoarele diesel:

- se utilizeaz ulei nerafinat (de rapi, soia,floarea soarelui etc.), caz n care motorul trebuiemodificat pentru a permite combustia n condiiioptime;- se utilizeaz ulei de rapi rafinat - esterizat (seobine metilester), caz n care nu sunt necesaremodificri ale motorului.

Procesul tehnologic pentru extragerea uleiuluivegetal att pentru alimentaie ct i n scopuriindustriale este bine pus la punct, existnd astfeltrei metode fundamentale:1. extracie prin solvent: seminele sunt strivite imacerate ntr-un solvent (ex. hexanul10); solventulse evapor i este eliberat uleiul; 2. extracia prin presare: presarea seminelorutiliznd prese cu urub;3. extracia prin transesterificare, unde se folosescalcooli: metilic, etilic, propilic, butilic etc.

Caracteristici-cheie ale proiectului - utilizarea unor surse regenerabile de energie; - eliminarea emisiilor de sulf n atmosfer;- reducerea emisiilor de CO2, NOX, CO, iparticule n suspensie n atmosfer; - folosirea unor resurse locale (culturi de rapi);- crearea unor noi locuri de munc pentrucultivarea rapiei i producia metilesterului; - pre stabil al carburantului la consumator(deconectarea de preul petrolului);- aer mai curat pentru locuitorii din zonele urbane;- alinierea la normele europene, care prevd capn n 2010 n fiecare Stat Membru al UniuniiEuropene biocombustibilii s reprezinte 5,75% dinconsumul de combustibili din sectorul transporturi; - un pre mai mic pentru biocombustibil dectpentru combustibil convenional, i implicitreducerea cheltuielilor din bugetul local pentrutransport;- dezvoltarea infrastructurii unor zone rurale prinatragerea de investitori n zonele cu potenialagricol pentru rapi.

Utilizarea rapiei n industria combus-tibililorDin uleiul de rapi prelucrat se obine metilesterul,

14

10 Hexanul (C6H14) - este un produs chimic ce rezult din rafinarea petrolului; toxicitatea lui este mic, are efect slabanestezic; inhalarea unor concentraii mari de hexan produce n prim faz o stare euforic, urmat apoi de somnolen cudureri de cap i stare de vom.

carburant comparabil cu motorina, care esteamestecat cu aceasta n anumite proporii pentru afunciona n motoarele diesel. rotul (masa desemine din care s-a extras uleiul) i glicerina11 suntdoi compui valoroi ce rezult din producereabiocombustibilului din rapi. Din 100 kg desemine de rapi se obin 30-35 kg ulei i 50-55kg rot (ce se ntrebuineaz n hrana animalelor,cu un coninut de protein de 38-42% i grsimi 8-9%). Toate aceste caracteristici ale utilizrii rapieio fac s devin o plant cu mari avantajeeconomice, agrotehnice12 i ecologice.

Exist o directiv13 european de implementare abiocombustibililor pentru toate tipurile de transport(au fost construite autovehicule ce funcioneaz pebaza unui combustibil denumit E85, cu 15%benzin i 85% etanol). Romnia, prin ntinselesuprafee agricole i condiiile naturale propice decultivare a plantelor din care se produc uleiurivegetale, poate deveni un important productor debiocombustibil.

Tehnologia de producere a biocombustibilului dinRomnia este similar cu cea din Europa de Vest,ns a fost dezvoltat la o scar mult mai mic,deoarece nu a aprut un interes real din parteaautoritilor centrale i locale pentru aceastalternativ ieftin i ecologic la combustibiliitradiionali. Se pot face combinaii reuite decombustibil fr s aib loc modificri alemotorului: de la 5% metilester + 95% motorin,pn la 40% metilester + 60% motorin. Aceastanu nseamn ns c biocombustibilii nu pot fi

folosii drept substitut total, fr a fi amestecai cumotorin sau benzin. Singurul exemplu de succesn Romnia rmne deocamdat funcionarea unuiautobuz din Cluj Napoca timp de o sptmn cubiodiesel, moment n care s-a demonstrat eficienaeconomic i ecologic a utilizrii surselorregenerabile n transportul n comun.

Nivelul de producie al rapiei i valorilesale energetice n urma testelor n cadrul Facultii de Mecanicdin Cluj Napoca pe un cmp experimental, s-auobinut cantiti nsemnate de semine la hectar(3000 - 3500 kg/ha). n tabelul de mai jos suntprezentate cteva date reprezentative pentrucantitatea de ulei de rapi obinut pe hectar prindiferite metode, att consumul ct i ctigulenergetic.

Bilanul energetic al producerii biocombustibililorpe baz de ulei de rapi (Naghiu, Al. i L.

Naghiu, 2000).Sursa: Facultatea de Mecanic Cluj Napoca,http://utcnrapita.wz.ro/biodiesel.php

Producia de ulei de rapiSursa: Facultatea de Mecanic Cluj Napoca

15

11 Glicerina (Glicerol) are sute de aplicaii n industria farmaceutic, cosmetic, alimentar i este comercializat la preurin jur de 1000 USD/t. 12 Rapia este o bun premergtoare pentru cerealele de toamn, conserv i amelioreaz fertilitatea solului, permiteutilizarea aceluiai set de maini ca i n cazul cerealelor pentru semnat i recoltat.13 Directiva CE 30/2003 care stabilete utilizarea biocombustibililor sau a altor combustibili obinui din surse regenerabilela un procent de 5,75% din totalul consumului de combustibili pn n 2010 pentru toate rile UE.

Nivel productiv Semine de rapi- producia agricol 3,2 t/ha

- producia de energie 76000 MJ/ha

- consum energetic 17460 MJ/ha

- intrri/ ieiri 1:4,3

- ctig energetic 330%

Extracia de ulei Presare la rece Presare i extracie

Ulei de rapi Turte de rapi Ulei de rapi rot de rapi- producia 1,02 t/ha 2,1 t/ha 1,22 t/ha 1,9 t/ha

- producia energetic 37700 MJ/ha 38400 MJ/ha 45100 MJ/ha 31000 MJ/ha- consumul energetic total 9100 MJ/ha 9260 MJ/ha 13550 MJ/ha 9310 MJ/ha

- intrri/ ieiri 1:4,4 1:4,1 1:3,3 1:3,3

- ctig energetic 310% 310% 230% 230%

Esterizarea uleiului de rapi

Etapele tehnologice de extragere a uleiului derapi i a esterului su:I. extragerea uleiului;II. degumarea14 uleiului;III. filtrarea uleiului;IV. esterizarea;V. depozitarea uleiului/esterului.

Producia de rapi n RomniaRapia se situeaz pe locul cinci, sub aspectulproduciei de ulei comestibil, ntre planteleoleaginoase din Romnia. Uleiul de rapi arelargi utilizri industriale i alimentare; turtele derapi obinute din procesare au o bun valoarefurajer, fiind bogate n proteine (38-42%),glucide i sruri minerale; paiele de rapi sefolosesc n industria materialelor de construcii.Rapia se recolteaz timpuriu, motiv pentru careconstituie o bun plant premergtoare pentrugru i orzul de toamn. Rapia este o excelentplant melifer timpurie (asigur circa 50 kgmiere/ha)15.

Costuri de producie i distribuien tabelul de mai jos sunt prezentate costurile mediiale unor biocombustibili i produciile estimate lanivel mondial. Din tabel rezult c un litru de uleide rapi neprelucrat cost aproximativ 1 RON (nfuncie de cursul valutar i pia). Preul unui litru deulei pur sau metilester la consumator variaz ntre2,6 RON i 3,1 RON, mai ieftin dect un litru demotorin, ce are preul de 3,5 RON (iulie 2006),iar diferena n privina puterii calorice este mic(ulei de rapi: 37000 kJ/litru, motorin: 41800

kJ/litru). n plus, acest biocombustibil are unconinut de 10% oxigen, ceea ce mbuntetearderea; se adaug faptul c nu exist emisii desulf. n urma testelor realizate pe autobuzul dinCluj Napoca s-a constatat un consum mediu debiodiesel egal cu cel de motorin.

Costurile medii ale unor bicocombustibili iproduciile estimate

Sursa: Rapia - Tehnologie de cultivare - Aliment icombustibil, Petru Gu, Ioan Mihaiu, Nicolae Cordo,Teodor Rusu, Ilarie Ivan, Cluj Napoca, 2003.

Reducerea emisiilor de gaze cu efect de serDeoarece biocombustibilii duc la reducereanecesarului de combustibili fosili, acetia contribuiela atingerea obiectivului de reducere a emisiilor degaze cu efect de ser. Plantele absorb CO2 ntimpul creterii, i aceeai cantitate de CO2 esteeliberat n atmosfer la descompunerea acestora.Utilizarea materialului vegetal pentru obinereacombustibililor este astfel aproximativ neutr dinpunct de vedere al emisiilor de CO2 (intervin doaremisiile de gaze cu efect de ser din cadrullucrrilor agricole, al transportului materialului, ial construciei, funcionrii i dezafectrii unitilorde prelucrare). n prezent biocombustibilii, de-alungul ntregului lor ciclu lor de via16, produc cuaproximativ dou treimi mai puin gaze cu efect deser dect combustibilii auto convenionali. 28%din gazele cu efect de ser din Europa suntproduse de sectorul transport, astfel c reducerilede emisii care pot fi obinute prin utilizareabiocombustibililor vin n ntmpinareaangajamentelor Uniunii Europene n cadrulProtocolului de la Kyoto.

16

Biocombustibil Glicerin

- producia 1,21 t/ha 0,112 t/ha- produciaenergetic

44890 MJ/ha 1900 MJ/ha

- consumulenergetic total

20310 MJ/ha 870 MJ/ha

- intrri/ ieiri 1:2,55 1:2,55- ctig energetic 155% 155% Denumire

combustibilCost mediu,USD/ton

Producieestimat la nivel

mondial 106 tone

Ulei de rapi 311 7,0

Ulei de floarea

soarelui

346 154,0

Ulei soia 985 0,39

14 Degumarea uleiului - eliminarea substanelor mucilaginoase (fosfatide, albumine, hidrai de carbon) care ngreuneazdesfurarea celorlalte faze ale procesului de rafinare i influeneaz calitatea uleiului obinut. 15 http://www.maap.ro 16 Cultivare, transport, rafinare, utilizare.

Tipuri noi de afaceriInvestitorii strini nu s-au lsat mult ateptai n acestsector, astfel nct au venit cu fonduri importantepentru a obine biodiesel din rapi romneasc.Compania portughez Biomart, divizie aconsoriului Martifer, investete 50 milioane EUR nconstruirea unei fabrici de extragere a uleiului laLehliu Gar (Judeul Clrai). Conformreprezentanilor firmei, acest proiect va demara lasfritul anului 2006 i se preconizeaz c vaavea o producie anual de 100.000 tone debiodiesel. Biocombustibilul produs la Lehliu Garva fi exportat sau vndut pe piaa romneasc.

Firma S.C. Autoelite S.R.L. din Baia Mare aconstruit o fabric de producere a biodieselului, iarpreul de comercializare a biodieselului este 2,65RON pentru 1 kg i 2,81 RON pentru 1 litru (frTVA). Produsul a fost testat n form pur (100%biodiesel) n parcul auto al firmei, ct si namestecuri de diferite procente (50%, 40% si 20%biodiesel i restul motorin). Nu au fost identificateprobleme de funcionare sau de modificare aparametrilor fizico-chimici. Confom informaiilor depe pagina de web a firmei Autoelite S.R.L.,biodieselul produs de firm este n conformitate custandardele naionale pentru biocombustibili17.

Aspecte sociale O dat cu apariia acestor tipuri noi decombustibili provenii din uleiuri vegetale sedezvolt i zonele rurale de care aparinsuprafeele agricole. Locuitorii din zon se potimplica fie n procesul de cultivare a planteloroleaginoase (rapi, floarea soarelui, soia etc.), fien cadrul fabricilor de producere a uleiului i apoia esterilor. Se obin astfel noi locuri de munc ieste redus omajul din zonele rurale.

n acelai timp, poate fi redus presiunea asupraveniturilor familiale prin scderea preuluicombustibilului auto, ce se adaug la beneficiilepentru sntatea populaiei din zonele urbane(prin reducerea polurii autovehiculelor).

Probleme legate de utilizarea bio-combustibililornlocuirea combustibililor fosili cu biocombustibilieste o tendin ce s-a definit n contextul creteriipreului petrolului i este prezentat ca fiind oalternativ ecologic, ce creeaz locuri de munci nu are un impact social major. Acesteconsiderente nu sunt ns adevrate n modautomat, ci poate dimpotriv. n primul rnd, frpolitici i msuri de reducere a dependenei deautovehiculele personale, impactul utilizriibiocombustibililor asupra fenomenului schimbrilorclimatice ar fi marginal - gradul de utilizare atransportului rutier ar continua s creasc.Producia i utilizarea biocombustibililor poateduce la reducerea presiunilor sociale i de mediuproduse de extracia petrolului, ns ar duce lacreterea presiunilor asupra pdurilor,biodiversitii i produciei alimentare. Ar avea locreducerea emisiilor de gaze cu efect de ser dinarderea combustibililor fosili, ns ar avea loceliberarea dioxidului de carbon fixat n pduri - nurma defririi pentru obinerea de teren arabil nvederea cultivrii biocombustibililor.

Concluzii n urma proiectului "Posibilitile i limiteleecologizrii transportului urban de suprafa prinutilizarea combustibililor provenii din uleiurivegetale" s-a demonstrat c pentru regiile localede transport biocombustibilii sunt o soluie maieconomic dect combustibilii convenionali.Cellalt avantaj este reducerea cu circa 70% aemisiilor de gaze cu efect de ser. Trebuie avutens n vedere problemele legate de: mono-culturi;defriarea suprafeelor forestiere pentru a face locculturilor pentru biocombustibili; impactul acestoraasupra biodiversitii i asupra structurii culturilorpentru obinerea de alimente; eliminareaorganismelor modificate genetic.

17

17 SR EN 14214:2004 (Carburant pentru automobile. Esteri metilici ai acizilor grai pentru motoare diesel. Specificaii imetode de ncercare), standard aprobat de Asociaia de Standardizare din Romnia.