Paliwo biodiesel: właściwości, zalety i wady

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-02 14:01

Paliwo biodiesel istnieje już od dłuższego czasu. Jednak nie każda osoba potrafi wyjaśnić, czym różni się konwencjonalny olej napędowy od biodiesla. Ten artykuł rozwieje mity i da jasny obraz metod i etapów syntezy biodiesla, a także jego wad i zalet.

W krajach zachodnich idea produkcji paliwa ze źródeł odnawialnych jest niezwykle popularna. W Rosji biodiesel pozostaje egzotyczny. I ten stan rzeczy najprawdopodobniej utrzyma się do wyczerpania rezerw ropy. A stanie się to, zdaniem naukowców, za nie mniej niż sto lat.

Produkcja biodiesla

Wiele upraw może służyć jako surowce do produkcji takiego paliwa. W zależności od strefy klimatycznej mogą to być soja, nasiona kukurydzy i słonecznika oraz rzepak. A to nie jest wyczerpująca lista. Niektórym rzemieślnikom udaje się rozpocząć produkcję biodieslapaliwo w domu z resztek oleju słonecznikowego.

Uprawy rzepaku są najbardziej odpowiednie, ponieważ rosną szybko i nie są kapryśne dla pogody i innych warunków. Ale ostatnio aktywnie dyskutowano o możliwości produkcji paliwa z alg. Według wstępnych szacunków takie surowce w niedalekiej przyszłości zastąpią uprawy rzepaku. Wynika to z faktu, że do uprawy glonów nie ma potrzeby zajmowania zasiewów. Ponadto wynik będzie miał lepsze wskaźniki techniczne i ekonomiczne.

Technologia produkcji

Podobnie jak w przypadku organizacji każdego procesu technologicznego, na samym początku przeprowadzana jest kontrola przychodzącego surowca. W takim przypadku przeprowadza się wyrywkową kontrolę ziaren. Jakość nasion ocenia się na podstawie jakości całej przesyłki.

Następnym krokiem jest zdobycie oleju. Dlaczego surowce są wysyłane do maselnicy. Makuch uzyskany po wyciśnięciu olejów nie jest wyrzucany, służy do produkcji pasz dla zwierząt gospodarskich.

Oleje poddawane są dalszej obróbce (tzw. estryfikacji). Polega na wzbogaceniu olejku w estry metylowe. Całkowita zawartość tych substancji w całej objętości musi wynosić co najmniej 96%.

Istota technologii jest dość prosta: należy dodać metanol i aktywator procesów chemicznych (dowolne zasady). Metanol jest zwykle pozyskiwany z trocin. Możliwe jest jednak uproszczenie zadania. Zamiast izolować metanol, olej można rozcieńczyć wymaganą ilością izopropylualkohol lub etanol.

Aby zaszły procesy estryfikacji, konieczne jest podgrzanie oleju do wysokich temperatur. Zwykle zajmuje to do dwóch godzin. Jednocześnie konieczne jest ciągłe monitorowanie procesu i nie rozpraszanie się: nawet niewielki wzrost temperatury może spowodować zapłon oleju.

O zakończeniu reakcji chemicznej świadczy odebranie osadu glicerynowego na dnie i uformowanie się dwóch warstw w pojemniku. Dlatego pożądane jest, aby do tych procesów używać przezroczystego pojemnika: w tym przypadku można wizualnie dokładnie określić, kiedy proces został zakończony, co wyeliminuje potrzebę dalszych ulepszeń i zapobiegnie małżeństwu.

Właściwości biodiesla

Biopaliwa mają naprawdę niesamowite właściwości. Tak więc zwykła sól kuchenna jest 10 razy bardziej toksyczna niż biodiesel.

Na uwagę zasługuje również wyjątkowo wysoka temperatura zapłonu biopaliw – 150 stopni w porównaniu do 50 stopni Celsjusza w przypadku konwencjonalnej benzyny. Ta okoliczność sprawia, że biodiesel jest znacznie bezpieczniejszy podczas transportu i przechowywania.

Podczas spalania takiego paliwa nie powstają nieprzyjemne zapachy. Zamiast zwykłego smrodu wyczuwalny jest przyjemny aromat zagranicznych roślin.

Stosowanie biodiesla nie wpływa negatywnie na wydajność jednostki napędowej: moc i moment obrotowy nie ulegają zmianie. Jednocześnie wydłuża się również żywotność silnika spalinowego.

Opcje biopaliw

Takie paliwo może wlewać się do baku samochodu. Jednocześnie w niczym nie ustępuje tradycyjnemu silnikowi wysokoprężnemu, a pod pewnymi względami nawet go przewyższa. Wielu właścicieli samochodów i ciężkiego sprzętu (ciężarówki, kombajny, sprzęt specjalistyczny) nie może podjąć takiego kroku. Jednak według licznych zeznań kierowców biodiesel nie szkodzi silnikowi i nie zanieczyszcza układu wtryskowego.

Czasami biodiesel jest mieszany w określonych proporcjach z tradycyjnymi paliwami i wlewany do baku pojazdu. To doświadczenie nie zostało jeszcze dobrze zbadane. Ale sądząc po recenzjach, ta technika ma również prawo do życia.

Zalety biopaliwa

Najważniejszą zaletą jest wykorzystanie surowców odnawialnych jako surowca, co w przyszłości może zapewnić bezpieczeństwo energetyczne całego świata. Mimo szybkiego wzrostu popularności pojazdów elektrycznych, silnik spalinowy jeszcze przez bardzo długi czas będzie odgrywał decydującą rolę w światowej gospodarce. Tak, jest mało prawdopodobne, aby duże statki oceaniczne, nawet w dłuższej perspektywie, mogły zostać przeniesione na trakcję elektryczną. Potencjalnymi producentami biodiesla w naszym kraju są gospodarstwa rolne i kołchozy. W końcu dostępność paliwa dla tych osób jest niezwykle dotkliwym problemem w przededniu kampanii siewnych. Jeżeli gospodarstwa będą wyposażone w niezbędny sprzęt technologiczny i zapewnieni specjaliści, mogą stać się samowystarczalni paliwowo. Wydarzenie to miałoby pozytywny wpływ na dynamikę wzrostu cen. W wyniku tego zestawu działań konkurencyjność przedsiębiorstwa znacznie wzrośnie.

Ważną cechą biodiesla jest to, że jest produkowany z surowców roślinnych. Co więcej, uprawa tych roślin nie uszczupla ziemi, ale ma pozytywny wpływ na jej żyzność. Tak więc do produkcji paliwa można użyć oleju arachidowego, rzepakowego, gorczycy, rzepakowego, sojowego i innych. Istnieją doniesienia o próbach produkcji biodiesla z tłuszczów zwierzęcych. Dopiero teraz nie jest do końca jasne, na ile jest to ekonomicznie wykonalne.

Wady biodiesla

Główną wadą biopaliwa jest jego wysoki koszt. Jak dotąd cena produktów naftowych jest wyraźnie bardziej konkurencyjna w stosunku do tego innowacyjnego produktu. Kolejną istotną wadą jest krótki okres przydatności gotowego do użycia biopaliwa: jeśli nie zostanie wykorzystane zgodnie z przeznaczeniem w ciągu trzech miesięcy, paliwo stanie się bezużyteczne (rozłoży się). A ostatnim akordem jest konieczność wycofania z obiegu znacznych powierzchni zasianych nadających się do uprawy produktów spożywczych. Wraz z niedoborem żywności na planecie ta okoliczność stopniowo staje się coraz ważniejsza.

Wpływ na środowisko

Co zaskakujące, ten rodzaj paliwa jest całkowicie nieszkodliwy dla przyrody, a jego uwolnienie do środowiska nie powoduje żadnych negatywnych konsekwencji dla flory i fauny. Tego samego nie można powiedzieć o oleju iProdukty olejowe. Powszechnie wiadomo, że już jeden litr benzyny lub paliwa zanieczyszcza co najmniej milion litrów wody w oceanach na świecie i prowadzi do śmierci wielu żywych organizmów i mikroorganizmów. Jedną z najważniejszych właściwości biodiesla jest jego szybki okres rozpadu: w ciągu miesiąca mikroorganizmy zniszczą prawie całą objętość paliwa. Tak więc, jeśli zmienimy środki transportu rzecznego i morskiego na innowacyjne paliwo, można zminimalizować szkodliwe konsekwencje wypadków i wycieków oleju napędowego.

Emisje szkodliwych substancji do atmosfery

Zredukowana emisja dwutlenku węgla podczas spalania to duży plus biodiesla. Według naukowców zajmujących się tymi zagadnieniami, ilość emisji CO_{2 ze spalania biodiesla nie przekracza ilości przetworzonego dwutlenku węgla przez te rośliny, które służyły jako źródło surowców dla produkcja paliwa przez cały cykl życia.}

Jednak emisje ze spalania paliw występują. Dlatego nazywanie biodiesla paliwem przyjaznym dla środowiska nie jest do końca słuszne. Chociaż niektórzy uważają, że wielkość produkcji dwutlenku węgla jest tak mała, że można ją zaniedbać. To stwierdzenie jest bardzo kontrowersyjne.

Specyfikacje

Siarka jest uważana za szkodliwe zanieczyszczenie i jest głównym źródłem zanieczyszczenia środowiska podczas spalania. Początkowy mineralny surowiec węglowodorowy (olej) do produkcji tradycyjnych paliw zawiera dośćdużo fosforu. To zanieczyszczenie jest usuwane wszelkimi dostępnymi sposobami. Należy powiedzieć, że nowoczesne technologie umożliwiają bardzo efektywne przeprowadzenie sprzątania. I wszystko będzie dobrze. Tak, ale wraz ze spadkiem stężenia fosforu właściwości przeciwcierne substancji gwałtownie spadają. W przeciwieństwie do konwencjonalnego paliwa biodiesel nie musi być oczyszczany z fosforu, ponieważ praktycznie nie ma tam fosforu. Biodiesel ma bardzo dobre działanie przeciwcierne, gdy wchodzi w kontakt z powierzchniami trącymi w miejscu kontaktu.

Prawdziwy przypadek, który trafił do Księgi Rekordów Guinnessa: ciężarówka (ciężarówka główna) przejechała ponad milion kilometrów na paliwie biodiesel z silnikiem od producenta. Brzmi fantastycznie, ale to prawda. Faktem jest, że przy użyciu takiego paliwa to ostatnie pełni również funkcję bajki o ocieraniu części. Prowadzi to do tego, że zużycie produktów następuje znacznie później. Znaczące wydłużenie okresu użytkowania produktów jest ważnym kierunkiem poprawy efektywności działalności gospodarczej podmiotów gospodarczych.

Bezpieczeństwo przechowywania

Ważną (z punktu widzenia zapewnienia bezpieczeństwa organizacji magazynowania paliw) cechą jest temperatura zapłonu. Jeśli paliwo zapali się w niskich temperaturach, to ogromny minus. Zaletą biodiesla jest to, że temperatura zapłonu wynosi co najmniej 150 stopni. Podczas pracy z biodieslem nie należy zaniedbywać środków ostrożności i nie należy dopuszczać do zaniedbań w wykonywaniu obowiązków. Therodzaj paliwa może mieć nieco mniejszą wybuchowość niż benzyna lub olej napędowy, ale nadal stanowi większe zagrożenie.

Podsumowanie

Biodiesel to bardzo obiecujący rodzaj paliwa. W Stanach Zjednoczonych i krajach zachodnich jest aktywnie używany od ponad dwudziestu lat, ale w Rosji poświęca się mu niewiele uwagi. Powodem tego są wysokie koszty produkcji biodiesla.

Podczas spalania biodiesel praktycznie nie emituje szkodliwych substancji, co ma pozytywny wpływ na środowisko. Produkcja jest bezodpadowa, ponieważ wszystkie pozostałości włókien roślinnych po ekstrakcji olejów trafiają na paszę dla zwierząt gospodarskich.

Powoli, ale pewnie rośnie zapotrzebowanie na biodiesel. Przyciąga inwestorów z całego świata. Przewiduje się szybki wzrost produkcji biopaliw w najbliższej przyszłości.