バイオ燃料のエネルギー含有量

バイオ燃料のエネルギー含有量は、その燃料の単位質量あたりに測定された、所与のバイオ燃料に含まれる潜在エネルギーを、特定のエネルギーとして、または燃料の単位体積当たりのエネルギー密度として表すものである。 バイオ燃料は、生きている生物から生産される燃料です。 バイオ燃料には、ガソリン添加剤としてよく使用される発酵によって作られたアルコールであるバイオエタノール、および通常はディーゼル添加剤として使用されるバイオディーゼルが含まれる。 比エネルギーは単位質量当たりのエネルギーであり、燃料のエネルギー含有量を記述するために使用され、ジュール/キログラム(J / kg)または同等単位としてSI単位で表される。 エネルギー密度は単位体積当たりの燃料に貯蔵されるエネルギーの量であり、ジュール/リットル(J / L)または同等の単位でSI単位で表される。

一般的なバイオ燃料のエネルギーとCO2排出量
下記の表には、すでにエネルギーに使用されているか、そのような使用のために議論されている人気のある物質のエントリが含まれています。

2番目の列には比エネルギー、単位質量あたりのメガジュール単位のエネルギー量(キログラム)が示されており、燃料から抽出できるエネルギーを理解するのに役立ちます。

表の第3列には、燃料の貯蔵に必要なスペースを理解するのに役立つエネルギー密度、体積1リットルあたりのエネルギー量が記載されています。

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最後の2つの列は、燃料の二酸化炭素排出量を扱っています。 4番目の列には、燃料がエネルギー変換されたときに放出されるCO2の割合が開始マスに対して、5番目の列には、生成されるCO2のキログラムあたりのエネルギーが列挙されています。 目安として、この列の数値が高いほうが環境にとって優れています。 しかし、これらの数値は、燃焼、生産、貯蔵、または輸送中に放出される他の温室効果ガスを考慮していない。 例えば、メタンは、表に反映されていない隠れた環境コストを有するかもしれない。

燃料タイプ 比エネルギー
(MJ / kg)
エネルギー密度
(MJ / L)
CO 2使用済燃料使用済みガス
(kg / kg)
CO 2あたりのエネルギー
(MJ / kg)
固体燃料
バガス(杖の茎) 9.6 〜+ 40%(C 6 H 10 O 5n + 15%(C 26H 42 O 21n + 15%(C 9 H 10 O 2n1.30 7.41
チャフ(シードケーシング) 14.6
動物の糞尿 10-15
乾燥植物(C 6 H10 O 5n 10 – 16 1.6 – 16.64 (C 6 H 10 O 5n + 25%(C 26 H 42 O 21n + 25%(C 10 H 12 O 3n 1.84 5.44-8.70
木質燃料(C 6 H10 O 5n 16 – 21 2.56 – 21.84 IF45%(C 6 H 10 O 5n + 25%(C 26 H42 O 21n + 30%(C 10 H 12 O 3n1.88 8.51-11.17
木炭 30 85-98%の炭素+ VOC +アッシュ3.63 8.27
液体燃料
熱分解油 17.5 21.35 (燃料の仮定:炭素含有量= 23%w / w)0.84 20.77
メタノール(CH 3-OH) 19.9 – 22.7 15.9 1.37 14.49-16.53
エタノール(CH 3-CH 2 -OH) 23.4-26.8 18.4-21.2 1.91 32.25-34.03
Ecalene TM 28.4 22.7 75%C 2 H 6 O + 9%C 3 H 8 O + 7%C 4 H10 O + 5%C 5 H 12 O + 4%Hx 2.03 14.02
ブタノール(CH 3– (CH 23 -OH) 36 29.2 2.37 15.16
脂肪 37.656 31.68
バイオディーゼル 37.8 33.3~35.7 〜2.85 〜13.26
ヒマワリ油(C 18H 32 O 2 39.49 33.18 (12%(C 16 H 32 O 2 )+ 16%(C 18 H 34O 2 )+ 71%(LA)+ 1%(ALA))2.81 14.04
ヒマシ油(C 18 H34 O 3 39.5 33.21 (1%PA + 1%SA + 89.5%ROA + 3%OA + 4.2%LA + 0.3%ALA)2.67 14.80
オリーブ油(C 18H 34 O 2 39.25 – 39.82 33〜33.48 (15%(C 16 H 32 O 2 )+ 75%(C 18 H 34O 2 )+ 9%(LA)+ 1%(ALA))2.80 14.03
ガス燃料
メタン(CH 4 55〜55.7 (液状化)23.0 – 23.3 (メタン漏れはCO 2の 23×温室効果を発揮する)2.74 20.05-20.30
水素(H 2 120〜142 (液状)8.5 – 10.1 (水素リークはオゾン破壊をわずかに触媒する)0.0
化石燃料(比較)
石炭 29.3 – 33.5 39.85 – 74.43 (計数しない:CO、NO x 、硫酸塩および微粒子)〜3.59 〜8.16-9.33
原油 41.868 28 – 31.4 (計算していない:CO、NO x 、硫酸塩および微粒子)〜3.4 〜12.31
ガソリン 45 – 48.3 32〜34.8 (カウントしない:CO、NO x 、硫酸塩および微粒子)〜3.30 〜13.64-14.64
ディーゼル 48.1 40.3 (計算していない:CO、NO x 、硫酸塩および微粒子)〜3.4 〜14.15
天然ガス 38 – 50 (液状化)25.5 – 28.7 (エタン、プロパンおよびブタンN / C:CO、NO xおよび硫酸塩)〜3.00 〜12.67-16.67
エタン(CH 3 -CH3 51.9 (液状化)〜24.0 2.93 17.71
核燃料(比較)
ウラン235( 235U 77,000,000 (純粋)1,470,700,000 [鉱石・鉱石・鉱石用鉱石] 0.0 〜55〜90
核融合( 2 H- 3H) 300,000,000 (液状化)53,414,377.6 (海底水素同位体マイニング法依存)0.0
燃料電池のエネルギー貯蔵(比較)
直接メタノール 4.5466 3.6 〜1.37 〜3.31
プロトン交換(R&D) 最大5.68 4.5まで (IFF燃料はリサイクルされています)0.0
水素化ナトリウム(R&D) 最大11.13 最大10.24 (酸化ナトリウムリサイクル用膀胱)0.0
バッテリーエネルギー貯蔵(比較)
鉛蓄電池 0.108 〜0.1 (200-600ディープサイクル公差)0.0
ニッケル鉄電池 0.0487 – 0.1127 0.0658〜0.1772
ニッケルカドミウム電池 0.162-0.288 〜0.24 (メモリー効果がない場合は1k-1.5kサイクル許容誤差)0.0
ニッケル水素 0.22-0.3324 0.36 (メモリー効果がない場合は300-500サイクルの許容誤差)0.0
スーパーアイロンバッテリー 0.33 (1.5×NiMH)0.54 (〜300ディープサイクル公差)0.0
亜鉛空気電池 0.396-0.72 0.5924 – 0.8442 (再溶解不可、再溶解不可)0.0
リチウムイオン電池 0.54 – 0.72 0.9~1.9 (3~5年生)(500~1k深部耐性)0.0
リチウムイオンポリマー 0.65-0.87 (1.2 * Liイオン)1.08-2.28 (3〜5年寿命)(300〜500サイクルの耐性)0.0
リン酸鉄リチウム電池
ジュラセルジンクエアー 1.0584 – 1.5912 5.148 – 6.3216 (1〜3年シェルフライフ)(リサイクル不可、再充電不可)0.0
アルミニウム電池 1.8〜4.788 7.56 (10-30年生)(3k +深刻度耐性)0.0
PolyPlusBC Li-Aircell 3.6 – 32.4 3.6 – 17.64 (再充電可能かもしれない)(硫酸塩を漏出するかもしれない)0.0

ノート
すべてのCO2ガス出力比は1%未満の誤差範囲内で計算されますが(燃料の炭素含有量の全酸化を前提とします)、チルダ(〜)の前の比率は、 9%以上)。 列挙された比率は、燃料栽培/鉱業、浄化/精製および輸送からの排出を含まない。 燃料の利用可能性は、原エネルギーバランスから通常74〜84.3%NETです。
ウラン235(235U)の核分裂は直接CO2ガスを発生しないが、中程度から低品位のウラン鉱石濃度の鉱業、製粉、精製、移動および放射性廃棄物処理の間接的な化石燃料燃焼プロセスは、ある程度の量の二酸化炭素。 研究は、どれだけの二酸化炭素が放出されるかによって異なる。 国連気候変動に関する政府間パネルは、核燃料がキロワット時に約40gのCO2(11g / MJ、90MJ / kg CO2eに相当)を生産すると報告している。 学術Benjamin K.Sovacoolによる核CO 2ライフサイクル排出量の多くの研究のメタ分析は、平均して核がキロワット時に66gのCO2を生成することを見出した(18.3g / MJ、55MJ / kg CO2eに相当)。 あるオーストラリアの教授は、原子力発電は、天然ガス火力発電所の正味出力エネルギーのMJ当りのCO2ガス排出量が同等であると主張している。 教授Mark Diesendorf、Inst。 UNSWの環境研究の

バイオ燃料生産に関連する一般作物の収量

作物
(kg / ha)

(L / ha)

(lb / acre)

(US gal / acre)
種子あたりの油
(kg / 100kg)
融点範囲(℃) ヨウ素
セタン
油 /
脂肪
メチル
エステル
エチル
エステル
落花生 (カーネル)42
コプラ 62
獣脂 35 – 42 16 12 40〜60 75
ラード 32〜36 14 10 60〜70 65
トウモロコシ(トウモロコシ) 145 172 129 18 -5 -10 -12 115 – 124 53
カシューナッツ 148 176 132 19
オーツ麦 183 217 163 23
ルパン 195 232 175 25
ケナフ 230 273 205 29
カレンデュラ 256 305 229 33
コットン 273 325 244 35 (種)13 -1 – 0 -5 -8 100〜115 55
305 363 272 39
大豆 375 446 335 48 14 -16 – -12 -10 -12 125〜140 53
コーヒー 386 459 345 49
アマニ(亜麻) 402 478 359 51 -24 178
ヘーゼルナッツ 405 482 362 51
ユーフォルビア 440 524 393 56
カボチャの種 449 534 401 57
コリアンダー 450 536 402 57
マスタード種 481 572 430 61 35
キャメライナ 490 583 438 62
ごま 585 696 522 74 50
サフラワー 655 779 585 83
ご飯 696 828 622 88
桐油の木 790 940 705 100 -2.5 168
ひまわり 800 952 714 102 32 -18〜-17 -12 -14 125〜135 52
ココア(カカオ) 863 1,026 771 110
ピーナッツ 890 1,059 795 113 3 93
アヘンポピー 978 1,163 873 124
菜種 1,000 1,190 893 127 37 -10〜5 -10 – 0 -12-2 97〜115 55 – 58
オリーブ 1,019 1,212 910 129 -12 – -6 -6 -8 77〜94 60
キャスター豆 1,188 1,413 1,061 151 (種)50 -18 85
ピーカンナッツ 1,505 1,791 1,344 191
ホホバ 1,528 1,818 1,365 194
ジャトロファ 1,590 1,892 1,420 202
マカダミアナッツ 1,887 2,246 1,685 240
ブラジルナッツ 2,010 2,392 1,795 255
アボカド 2,217 2,638 1,980 282
ココナッツ 2,260 2,689 2,018 287 20 – 25 -9 -6 8 – 10 70
中国タロー[nc 2] 4,700 500
油ヤシ 5,000 5,950 4,465 635 20-(カーナル)36 20〜40 -8〜21 -8〜18 12〜95 65〜85
藻類 95,000 10,000 [ 要出典 ]
作物
(kg / ha)

(L / ha)

(lb / acre)

(US gal / acre)
種子あたりの油
(kg / 100kg)
融点範囲(℃) ヨウ素
セタン
油 /
脂肪
メチル
エステル
エチル
エステル

ノート
100kgの油糧種子からの典型的な油抽出
中国タロー(Sapium sebiferum、またはTradica Sebifera)は、「ポップコーンツリー」としても知られています。

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