Biopaliwo

Ponad 10 lat temu rozpoczęła się pierwsza sprzedaż biodiesla. Biodiesel był całkowicie nowym rodzajem przyjaznego dla środowiska paliwa, które nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań w silnikach wysokoprężnych. Głównymi cechami biodiesla były: tania produkcja, przyjazność dla środowiska i uniwersalność użytkowania, ponieważ biopaliwo można stosować oddzielnie lub dowolnie mieszać z konwencjonalnym olejem napędowym w dowolnej proporcji.

Obecnie około 50 krajów na poziomie legislacyjnym skonsolidowało produkcję paliw opartych na biologii. Takie odnawialne źródła energii z surowców rolnych są wykorzystywane w USA, Japonii, Chinach, krajach europejskich i wielu innych.

Zalecamy również przeczytanie artykułu na temat wyboru anty-żelu w oleju napędowym. Z tego artykułu dowiesz się o potrzebie prawidłowego doboru paliwa biorąc pod uwagę sezonowość, a także dodatki do oleju napędowego.

Główną zaletą była możliwość produkcji biodiesla ze źródeł odnawialnych, czego nie można powiedzieć o oleju. Biodiesel można wypełnić prawie wszystkie typy silników Diesla, niezależnie od cech konstrukcyjnych jednostki napędowej.

Na terenie krajów WNP praktycznie nie ma skutecznych programów, które mają na celu aktywne rozwijanie i zwiększanie udziału rynku biopaliw. Można powiedzieć, że inwestycje w bioindustry są niemal całkowicie nieobecne na poziomie państwowym i są wyjątkowo małe wśród firm prywatnych.

Plusy i minusy biodiesla

Oczywiste zalety biodiesla to:

  • biopaliwa mają doskonałe właściwości smarne;
  • Rozlane paliwo jest szybko rozkładane przez mikroorganizmy;
  • prostota, taniość i szybkość produkcji biodiesla;
  • brak ostrego zapachu i niskiej toksyczności;

Biodiesel ma również pewne wady:

  • agresywny wpływ na gumowe części silnika;
  • zwiększona tendencja do przymrozków w zimne dni;
  • szkodliwy wpływ biopaliwa na pojazd LKP;
  • moc oleju napędowego spada na biopaliwo, rośnie konsumpcja;

Rzeczywiście, biodiesla agresywnie wpływa na elementy gumowe ICE i inne szczegóły, ale stopień tego wpływu jest nieco przesadzone. Terminowa wymiana i stosowanie wysokiej jakości oleju silnikowego znacznie zmniejsza ryzyko jakichkolwiek negatywnych skutków stosowania biodiesla do silnika.W ujemnych temperaturach mogą tworzyć się osady w postaci kryształów wosku, ale olej napędowy wymaga również przejścia na zimowy lub arktyczny olej napędowy.

Wiadomo, że biopaliwo jest w stanie niszczyć lakier i powłokę lakieru karoserii po uderzeniu w nią. Jedynym sposobem na ochronę ciała jest natychmiastowe i wysokiej jakości mycie w celu usunięcia śladów biodiesla z samochodu LKP.

Jeśli chodzi o ekologię, silniki biodiesla emitują około 4-5% mniej dwutlenku węgla do atmosfery. Paliwo biodiesla nie jest produktem całkowicie przyjaznym dla środowiska, ale biodiesel jest czystszy w porównaniu do zwykłego oleju napędowego. Jeśli porównać konwencjonalny olej napędowy i biodiesla, a następnie po spalania biopaliw zawartości tlenku węgla w górę wydechowego do 10%, to prawie dwukrotnie zmniejszyć indeks sadzy dostępności, jak również biodiesel znacznie mniej siarki niż mineralnego oleju pędnego. W produktach spalania biodiesla, tylko 10% więcej tlenku azotu w porównaniu do oleju napędowego, który jest wykonany z oleju.

Biopaliwa nieznacznie zmieniają charakterystykę mocy i zużycia silników wysokoprężnych.Moc silnika wysokoprężnego na biopaliwo spada o 7-8%, a zużycie tego paliwa wzrasta o około 800 gramów na sto przejechanych kilometrów w porównaniu do konwencjonalnego oleju napędowego.

Z czego powstaje biopaliwo?

Aby odpowiedzieć na pytanie, czym jest biodiesel, możliwe jest po prostu. Materiałem do pozyskania tego paliwa jest dowolny olej roślinny lub tłuszcze zwierzęce. Odpowiedni olej słonecznikowy, sojowy, rzepakowy, arachidowy, lniany, palmowy, kukurydziany, konopny, sezamowy i inne. Największą dystrybucją do produkcji biodiesla był rzepak. Olej rzepakowy jest najtańszy i niedrogi, co doprowadziło do pojawienia się tak zwanego biodiesela rzepakowego.

Warto zauważyć, że paliwo biodiesel, wytwarzane z tego lub tego oleju, otrzymuje charakterystyczne różnice. Biodiesel, który jest wytwarzany na bazie oleju rzepakowego, ma najwyższą temperaturę krzepnięcia i filtrowalność, ale silnik wysokoprężny na takim paliwie jest mniej wydajny.

Biodiesel, wykonany z oleju palmowego, pozwala na lepszy zwrot z silnika, ale jego wskaźnik filtrowalności nie jest odpowiedni dla krajów, w których obserwuje się stałą lub sezonową niską temperaturę.

Produkcja biodiesla

Biodiesel jest estrem metylowym, który powstaje w wyniku reakcji chemicznej. Biopaliwo może być wykorzystywane jako główne paliwo do ICE, a także swobodnie mieszać biodiesel i olej napędowy. Sercem procesu produkcji biodiesla jest obniżenie wskaźnika lepkości, który ma olej roślinny. Lepkość zmniejsza się na wiele sposobów. Sam olej roślinny jest mieszaniną estrów, które są związane z cząsteczką gliceryny. Ta mieszanina jest również nazywana triglicerydem. Kolejnym składnikiem kompozycji jest trójatomowy alkohol.

Krótko mówiąc, w oczyszczonych z zanieczyszczeń mechanicznych oleju roślinnego jest po prostu dodawany alkohol metylowy i alkalia. Mieszaninę ogrzewa się do około 50 ° C. Ponadto zachodzi sedymentacja i chłodzenie, w wyniku czego następuje delaminacja na dwie frakcje. Te frakcje są podzielone na lekkie i ciężkie. Lekka frakcja – eter metylowy, który jest nazywany biodieslem. Ciężką frakcją jest glicerol. Obecność gliceryny zapewnia lepkość i gęstość oleju. Aby uzyskać biodiesla, gliceryna musi zostać usunięta. Co więcej, zastępuje go alkohol. Proces ten nazywa się transestryfikacją.

Podstawowymi surowcami mogą być wszelkiego rodzaju oleje roślinne, w tym odpady. W przypadku tych ostatnich konieczna jest filtracja jakościowa, która usunie niepotrzebne zanieczyszczenia i wodę z pracy. Usuwanie wody jest bardzo ważnym krokiem, ponieważ podczas produkcji biodiesla z oleju i wody następuje hydroliza trójglicerydów. Ostatecznym rezultatem nie będą biopaliwa, ale sole kwasów tłuszczowych.

Biodiesel produkowany jest zgodnie z następującym schematem:

  1. olej jest podgrzewany do wymaganej temperatury;
  2. następnie do oleju dodaje się katalizator;
  3. Alkohol dodaje się razem z katalizatorem;

Podgrzewanie oleju jest konieczne, aby przyspieszyć reakcję. Dodanym alkoholem może być albo metanol albo etanol. Dla pierwszego przypadku wynik będzie eterem metylowym, dla drugiego – eterem etylowym. Dodatkowym sposobem przyspieszenia reakcji może być dodanie kwasu. Otrzymaną mieszaninę dokładnie miesza się, a następnie osadza się przez pewien czas.

Jak już wspomniano, proces osadzania mieszaniny prowadzi do delaminacji. Górną warstwą jest eter biodiesla, pośrednia warstwa mydła pojawia się pośrodku, a glicerol wytrąca się jako frakcja ciężka.

Biodiesel różni się tym, że ma kolor miodu, glicerynę w osadzie ciemniejszego koloru.Należy dodać, że gliceryna otrzymana z oleju odpadowego jest brązowa i ma skłonność do zestalania się w temperaturze około 37 stopni. Gliceryna, która jest otrzymywana ze świeżego oleju, może pozostać ciekła przy niższych wartościach temperatury. Taka gliceryna jest wykorzystywana jako produkt uboczny przy produkcji biopaliw. Z tego powodu metanol jest odparowywany z góry przez ogrzewanie do prawie 70 stopni, a następnie używany do zamierzonego celu.

Ważnym etapem w procesie pozyskiwania biopaliwa jest oddzielenie gliceryny od warstwy mydła z eteru. W tym celu biodiesel jest dokładnie myte na wiele sposobów. Jeśli utrzymujesz temperaturę na poziomie 38 stopni, gliceryna w osadzie nie twardnieje i pozostaje płynna. W tym stanie można go łatwo usunąć, podłączając wąż do dna miksera.

W celu usunięcia resztek mydła, a także katalizatora i innych niepotrzebnych zanieczyszczeń potrzebne jest mycie i filtracja. Po umyciu biodiesel jest dalej suszony. Pozostałości wody usuwa się przez dodanie siarczanu magnezu lub innych składników. Sam osuszacz zostaje później odfiltrowany.

Otrzymany biodiesel ocenia się wizualnie, sprawdzając kwasowo-zasadowe pH wagi, a także w inny sposób. Wizualnie biopaliwo powinno wyglądać jak oczyszczony olej słonecznikowy. W biodieselach domieszki, zawiesiny, cząstki i wszelkie zmętnienia są niedopuszczalne. Błotnisty biodiesel oznacza, że ​​jest w nim woda. Ta woda jest odparowywana przez ogrzewanie. Stosowanie biodiesla wymaga większej uwagi w zakresie eksploatacji urządzeń paliwowych i uważnego monitorowania stanu filtrów paliwa.

Jeśli weźmiemy pod uwagę gwałt, to z jednego hektara tej rośliny wydobywamy nieco ponad 1000 litrów oleju rzepakowego. Jedna tona oleju roślinnego, 110 kg alkoholu i 12 kg katalizatora może wytworzyć około 970 kg biodiesla na wyjściu. Ta ilość wynosi około 1100 litrów. Ponadto otrzymuje się około 150 kg gliceryny.