Druhy biopalív:

       a)        pevné palivá – drevo, štiepka, piliny, pelety, brikety, kôra

       b)        kvapalné palivá – metanol, etanol, oleje, pyrolýzové oleje

       c)        plynné palivá – bioplyn CH4, drevoplyn CO, CH4, pyrolýzny plyn, syntézny                 plyn CO, H2

DREVO

       Drevo ako palivo sa využíva najmä pri kotloch nižších výkonov 20-60 kW. Pri jeho spaľovaní záleží na podobe spaľovaného dreva. Je rozdiel v spaľovaní pilín, štiepky, polien a ostatných podôb dreva.

Proces spaľovania dreva má 4 fázy:

       1.        sušenie, odparenie vody z paliva

       2.        pyrolýza, uvoľňovanie plynnej zložky paliva

       3.        spaľovanie plynnej zložky paliva

       4.        spaľovanie pevných látok, hlavne uhlíka

       Pri rovnomernej dodávke paliva a dostatočnom prívode kyslíka prebiehajú všetky 4 fázy spaľovacieho procesu súčasne a teplo sa vytvára rovnomerne. 

       Konštrukčné riešenia kotlov na drevo vychádzajú zo špecifickej vlastnosti dreva a to že drevo obsahuje z tuhých palív najvyšší podiel plynných látok uvoľňovaných pyrolýzou (75 až 85%) a horiacich v priestore medzi roštom a komínom. Hovorí sa o dlhom plameni dreva. Kotle na spaľovanie dreva sa konštrukčne riešia tak, že pod rošt privádzame menšiu časť kyslíku – primárny vzduch a väčšiu časť kyslíku privádzame do priestoru za roštom, do prúdu unikajúcich plynov – sekundárny vzduch. Efektívne a pre životné prostredie neškodné spaľovanie dreva je možné iba v špeciálne riešených zariadeniach – kotloch a nie v jednotkách konštruovaných pre iné palivá kde funkcia sekundárneho vzduchu nehrá tak významnú rolu. 

       Spaľovanie dreva v neupravených zariadeniach pre fosílne palivá je síce technicky možné, ale s veľkou produkciou emisií z nedokonalého spaľovania a s veľmi malou účinnosťou – s malým využitím spalného tepla dreva.

       Využívať slamu na energetické účely začali poľnohospodári. Spaľovacie zariadenia mali výkon 50 až 100 kW. Tvar spaľovacej komory býval prispôsobený balíkom slamy, lepšie kotle mali zásobník balíkov čim odpadla potreba častého prikladania. Tieto kotle mali účinnosť 40 až 60 % a vysoký obsah škodlivín v spalinách.

       Novšie, moderné kotle s riadeným spaľovaním dosahujú výkon až 1 MW (ojedinele aj viacej). Potrebná je rovnomerná dodávka paliva, úprava balíkov pred spálením. Tieto kotle slúžia pri centrálnom zásobovaní teplom, problémom však zostáva vysoká produkcia prachových častíc, NOx a CO. Možným riešením je regulácia spaľovania riadiacim počítačom s neustálou kontrolou zloženia spalín a optimalizáciou procesu spaľovania. Úletu tuhých častíc je možné zabrániť sadou cyklónov a textilných filtrov. 

       Výkon sa u všetkých spaľovacích zariadení reguluje prísunom paliva a vzduchu.

       Drevné pelety sú vysoko komfortným homogénnym palivom, ktoré sa výborne skladuje a výborne sa ním reguluje vykurovanie. Komfort sa približuje vykurovaniu zemným plynom. 

       Peleta je názov pre granulu kruhového prierezu s priemerom 6 alebo 8 mm a dĺžkou 30-40 mm. Vyrábajú sa z prvotriednej drevnej suroviny – pilín alebo hoblín lisovaním, tzv. peletizáciou. Drevná surovina je prírodný čistý materiál nezaťažený škodlivými látkami. Horením peliet vzniká veľmi malé množstvo popola. 

       Drevené brikety sú vyrobené z čistých pilín pri vysokom tlaku a vysokej teplote, bez akýchkoľvek chemických prímesí. Svojimi vlastnosťami sa najviac podobajú drevu, avšak majú vyššiu hustotu a výhrevnosť. Sú vhodné do takmer všetkých typov kotlov, krbov a piecok na pevné palivo, naviac sa dajú použiť na opekanie, grilovanie a údenie potravín. Horia jasným plameňom, takmer bez dymu, s vôňou dreva, z ktorého sú vyrobené.

       Bioplyn je plynná zmes vytvorená činnosťou mikroorganizmov. Všetky druhy bioplynu anaerobného pôvodu vznikajú principiálne tým istým spôsobom, či už proces prebieha pod povrchom zeme, zažívacom trakte živočíchov (najmä prežúvavce), v skládkach komunálneho odpadu, v lagúnach, alebo v riadených anaerobných reaktoroch. 

       Pod pojmom biomasa si môžeme predstaviť substanciu biologického pôvodu, ktorá zahrňuje rastlinnú biomasu (fytomasu) pestovanú na pôde, hydroponicky alebo vo vode, živočíšnu biomasu, vedľajšie organické produkty a organické odpady. 

       Bioplyn je možné získať zo všetkých druhov biomasy.

Využitie bioplynu

       Bioplyn je možné využívať všade, kde sa využívajú i iné plynné palivá. Predpokladom použitia bioplynu je prispôsobenie spotrebiča na bioplyn.

Medzi spôsoby energetického využitia bioplynu patrí:

       1.        priame spaľovanie – varenie, svietenie, chladenie, vykurovanie, sušenie

       2.        výroba elektrickej energie a ohrev teplonosného média – kogenerácia

       3.        výroba elektrickej energie, ohrev teplonosného média, výroba chladu – trigenerácia

       4.        pohon spaľovacích motrov alebo turbín pre získanie mechanickej energie

       5.        využitie bioplynu v palivových článkoch

       V našich podmienkach sa najčastejšie stretneme so spaľovaním bioplynu v kotloch a využitím v kogeneračných jednotkách. Samostatné spaľovanie bioplynu na výrobu tepla je menej efektívne ako v prípade kedy ho je možné využiť pre pohon kogeneračnej jednotky a získavať tak nie len teplo ale aj elektrickú energiu. Zo všetkých spôsobov využitia bioplynu je najúčinnejšia konverzia na elektrickú energiu a ohrev teplonosného média pomocou kogeneračnej jednotky.

       Najväčším problémom pri spaľovaní bioplynu je jeho kvalita a stálosť energetických parametrov, ktoré môžu ovplyvniť funkciu spotrebiča. Pre pohon mobilných energetických prostriedkov je treba počítať s čistením bioplynu aspoň na 90% obj. 

Zdroje obnoviteľných motorových palív 

       Biomasa je hlavným zdrojom obnoviteľných palív. Existujú 3 hlavné spôsoby konverzie biomasy na palivo využiteľné v doprave pre pohon motorov. Sú to:

1.        extrakcia biooleja z olejnín

2.        fermentácia plodín bohatých na škrob a cukor alebo celulózoých produktov s premenou na alkohol, anaerobná fermentácia organických materiálov na bioplyn

3.        zplyňovanie biomasy, čistenie a využívanie plynu, resp. jeho ďalšia syntéza.

       Bioetanol je etanol vyrábaný z biomasy alebo z biologicky odbúrateľného odpadu používaný ako biopalivo. Výroba etanolu zo škrobu je už dlho známa a technológia výroby je na vysokej úrovni a je ho možné vyrábať zo širokej škály produktov. 

       Etanol sa dnes bežne využíva ako náhrada za benzín v spaľovacích motoroch, pričom je to jedno z najstarších palív. Na toto palivo jazdilo veľké množstvo vozidiel už v 90-tych rokov 19. storočia. Komerčné skúsenosti s používaním etanolu v doprave majú hlavne v Brazílii (program Proalcool) a v USA (program Gasohol), kde sa toto palivo používa už dlhšiu dobu a vo veľkom množstve. Jedným z dôvodov zavedenia týchto programov bola aj snaha o zlepšenie životného prostredia. Viac ako 20-ročné skúsenosti s etanolom v Brazílii a USA svedčia o tom, že jeho používanie prinieslo viacero výhod nielen v doprave ale aj v priemyselnej a sociálnej sfére. 

       Metanol je pre človeka jedovatá látka. Je to čistá kvapalina bez zápachu, ktorá sa v prírode vyskytuje len sporadicky. 

       Výroba metanolu (metylalkoholu) z dreva je vo svete známa už veľmi dlho. Metanol tu však  často vystupoval len ako vedľajší produkt pri výrobe drevného uhlia. Takáto výroba sa však vyznačovala veľmi malým výťažkom. Metanol je možné vyrobiť nielen z biomasy, ale aj z niektorých fosílnych palív ako napr. zo zemného plynu alebo z uhlia. Nevýhodou výroby metanolu z biomasy je, že jeho cena je asi dvojnásobná v porovnaní so syntetickým metanolom vyrobeným zo zemného plynu. 

       Metanol je možné previesť na vysoko oktánové palivo pri relatívne nízkych nákladoch. Výhodou je, že takéto palivo neobsahuje síru a znečistenie z jeho spaľovania je veľmi nízke. Umožňuje vyššiu účinnosť spaľovania v motore, má nižšiu teplotu horenia, produkuje menej škodlivín a vo všeobecnosti predstavuje menšie riziko. Navyše v porovnaní s etanolom je metanol lacnejší. S metanolom sa tiež ľahšie zaobchádza ako s benzínom, pretože je menej prchavý, je bezpečnejší pri dopravných nehodách a prípadný požiar sa dá uhasiť aj vodou, pretože metanol je rozpustný vo vode. Požiar je možné veľmi jednoducho zlikvidovať aj na malú vzdialenosť od ohňa, čo je dôsledok nízkej teploty plameňa.

       V súčasnosti sa spracovávajú olejnaté semená nielen v priemyselných olejárňach ale i v decentralizovaných prevádzkach.        Použitie čistého repkového oleja ako pohonnej hmoty je možné prispôsobením motora na rastlinný olej alebo prispôsobením rastlinného oleja motoru predovšetkým esterifikáciou a reesterifikáciou na metylestery mastných kyselín = bionafta.

       Na dosiahnutie bezproblémového spaľovania rastlinného oleja sa používajú dva rôzne princípy úpravy: 

1. Dvojnádržové riešenie - samostatná nádrž pre naftu a rastlinný olej. Vozidlo sa naštartuje naftou. Na rastlinný olej sa prepne až po dosiahnutí prevádzkovej teploty a zohriatí rastlinného oleja v nádrži. Niekoľko minút pred odstavením vozidla sa opäť prejde na pohon naftou aby sa sústava dodávky pohonnej hmoty a vstrekovacia sústava prepláchli.

2. Riešenie s jednou nádržou – v tomto prípade sa praktikujú rôzne riešenia od elektrického predohrevu rastlinného oleja pred štartom až po primiešavanie určitého množstva nafty do nádrže. Pomer nafty nebude stály, bude sa meniť v závislosti na vonkajšej teplote (menej nafty v lete, viacej v zime).