Biodieselpolttoaine: ominaisuudet, edut ja haitat

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-02 13:54

Biodieselpolttoaine on ollut olemassa jo pitkään. Kaikki eivät kuitenkaan osaa selittää, mikä ero on tavanomaisen dieselpolttoaineen ja biodieselin välillä. Tämä artikkeli hälventää myyttejä ja antaa selkeän kuvan biodieselin synteesin menetelmistä ja vaiheista sekä sen haitoista ja eduista.

Länsimaissa ajatus polttoaineen tuottamisesta uusiutuvista luonnonvaroista on erittäin suosittu. Venäjällä biodiesel on edelleen eksoottista. Ja tämä tilanne todennäköisesti jatkuu, kunnes öljyvarat ovat lopussa. Ja tämä tapahtuu tutkijoiden mukaan vähintään sadan vuoden kuluttua.

Biodieselin tuotanto

Monet viljelykasvit voivat toimia raaka-aineena tällaisen polttoaineen tuotannossa. Ilmastoalueesta riippuen se voi olla soijapapuja, maissia ja auringonkukansiemeniä sekä rapsia. Ja tämä on kaukana tyhjentävästä luettelosta. Jotkut käsityöläiset onnistuvat aloittamaan biodieselin tuotannonpolttoainetta kotona auringonkukkaöljyn jäänteistä.

Rpsikasvit ovat sopivimpia, koska ne kasvavat nopeasti eivätkä ole oikeita sää- ja muiden olosuhteiden suhteen. Mutta viime aikoina mahdollisuudesta tuottaa polttoainetta levistä on keskusteltu aktiivisesti. Alustavien arvioiden mukaan tällaiset raaka-aineet korvaavat rypsisadon lähitulevaisuudessa. Tämä johtuu siitä, että levien viljelyä varten ei tarvitse miehittää kylvöalueita. Lisäksi tuloksella on paremmat tekniset ja taloudelliset indikaattorit.

Tuotantotekniikka

Kuten minkä tahansa teknologisen prosessin organisoinnin yhteydessä, saapuvan raaka-aineen sisääntuleva ohjaus suoritetaan heti alussa. Tässä tapauksessa jyvät tarkastetaan satunnaisesti. Siementen laatu arvioidaan koko lähetyksen laadun perusteella.

Seuraava vaihe on öljyn hankkiminen. Miksi raaka-aineet lähetetään vaippaan. Öljyistä puristamisen jälkeen saatua kakkua ei heitetä pois, sitä käytetään karjan rehun valmistukseen.

Öljyille suoritetaan jatkokäsittely (ns. esteröinti). Se koostuu öljyn rikastamisesta metyyliestereillä. Näiden aineiden kokonaispitoisuuden koko tilavuudessa on oltava vähintään 96 %.

Teknologian olemus on melko yksinkertainen: sinun on lisättävä metanolia ja kemiallisten prosessien aktivaattoria (mikä tahansa alkali). Metanoli saadaan yleensä sahanpurusta. Tehtävää on kuitenkin mahdollista yksinkertaistaa. Metanolin eristämisen sijaan voit laimentaa öljyä tarvittavalla määrällä isopropyyliäalkoholia tai etanolia.

Jotta esteröintiprosessit tapahtuvat, öljy on lämmitettävä korkeisiin lämpötiloihin. Tämä kestää yleensä jopa kaksi tuntia. Samanaikaisesti on tarpeen seurata prosessia jatkuvasti ja olla häiritsemättä: jopa pieni lämpötilan nousu voi sytyttää öljyn.

Kemiallisen reaktion päättymisestä todistaa glyserolisedimentin vastaanottaminen pohjalle ja kahden kerroksen muodostuminen säiliöön. Siksi on toivottavaa, että näissä prosesseissa käytetään läpinäkyvää säiliötä: tässä tapauksessa voit määrittää visuaalisesti tarkasti, milloin prosessi on valmis, mikä eliminoi myöhempien parannusten tarpeen ja estää avioliiton.

Biodieselin ominaisuudet

Biopolttoaineilla on todella uskomattomia ominaisuuksia. Tavallinen ruokasuola on siis 10 kertaa myrkyllisempää kuin biodiesel.

Myös huomionarvoista on biopolttoaineiden erittäin korkea syttymislämpötila – 150 astetta verrattuna 50 celsiusasteeseen perinteisellä bensiinillä. Tämä seikka tekee biodieselistä paljon turvallisempaa kuljetuksen ja varastoinnin aikana.

Tällaista polttoainetta poltettaessa ei muodostu epämiellyttäviä hajuja. Tavanomaisen hajun sijaan tuntuu miellyttävä merentakaisten kasvien tuoksu.

Biodieselin käyttö ei heikennä voimayksikön suorituskykyä: teho ja vääntömomentti eivät muutu. Samalla myös polttomoottorin käyttöikä pitenee.

Biopolttoainevaihtoehdot

Tällaista polttoainetta saa täyttää auton tankkiin. Samaan aikaan se ei ole millään tavalla huonompi kuin perinteinen dieselmoottori, ja joissain suhteissa jopa ylittää sen. Monet autojen ja raskaan kaluston (kuorma-autot, harvesterit, erikoislaitteet) omistajat eivät voi ottaa tällaista askelta. Mutta useiden kuljettajien todistusten mukaan biodiesel ei vahingoita moottoria eikä saastuta ruiskutusjärjestelmää.

Joskus biodieseliä sekoitetaan tietyissä suhteissa perinteisiin polttoaineisiin ja kaadetaan ajoneuvon säiliöön. Tätä kokemusta ei ole vielä tutkittu kunnolla. Mutta arvostelujen perusteella tällä tekniikalla on myös oikeus elämään.

Biodieselpolttoaineen edut

Tärkein etu on uusiutuvien luonnonvarojen käyttö raaka-aineena, joka voi tulevaisuudessa varmistaa koko maailman energiavarmuuden. Sähköajoneuvojen suosion nopeasta kasvusta huolimatta polttomoottorilla tulee olemaan ratkaiseva rooli maailmantaloudessa vielä pitkään. Kyllä, on epätodennäköistä, että suuria v altamerialuksia voidaan pitkällä aikavälillä siirtää sähkövetoon. Mahdollisia biodieselin tuottajia maassamme ovat maatilat ja kolhoosit. Loppujen lopuksi polttoaineen saatavuus näille aiheille on erittäin akuutti kysymys kylvökampanjoiden aattona. Jos tilat on varustettu tarvittavilla teknologisilla laitteilla ja asiantuntijoita tarjotaan, ne voivat hyvinkin tulla polttoaineomavaraisiksi. Tällä tapahtumalla olisi myönteinen vaikutus hintojen nousun dynamiikkaan. Tämän toimenpidekokonaisuuden seurauksena yrityksen kilpailukyky paranee merkittävästi.

Biodieselpolttoaineen tärkeä ominaisuus on, että se on valmistettu kasviraaka-aineista. Lisäksi näiden viljelykasvien viljely ei kuluta maata, mutta sillä on myönteinen vaikutus sen hedelmällisyyteen. Joten polttoaineen tuotantoon voidaan käyttää maapähkinä-, rapsi-, sinappi-, rapsi-, soija- ja muita öljyjä. On raportoitu yrityksistä tuottaa biodieseliä eläinrasvoista. Vasta nyt ei ole täysin selvää, kuinka taloudellisesti mahdollista tämä on.

Biodieselin haitat

Biodieselpolttoaineen suurin haitta on sen korkea hinta. Öljytuotteiden hinta on toistaiseksi selvästi kilpailukykyisempi verrattuna tähän innovatiiviseen tuotteeseen. Toinen merkittävä haittapuoli on käyttövalmiiden biopolttoaineiden lyhyt säilyvyys: jos sitä ei käytetä aiottuun tarkoitukseen kolmen kuukauden kuluessa, polttoaine muuttuu käyttökelvottomaksi (hajoaa). Ja viimeinen sointu on tarve vetää pois liikkeestä merkittävät elintarvikeviljelyyn soveltuvat kylvöalat. Maapallon elintarvikepulan myötä tästä asiasta on vähitellen tulossa yhä tärkeämpi.

Ympäristövaikutukset

Yllättäen tämäntyyppinen polttoaine on luonnolle täysin vaaratonta eikä sen leviäminen ympäristöön aiheuta kielteisiä seurauksia kasvistolle ja eläimistölle. Samaa ei voi sanoa öljystä jaöljytuotteet. Tiedetään hyvin, että vain yksi litra bensiiniä tai polttoainetta saastuttaa vähintään miljoona litraa vettä maailman v altamerissä ja johtaa monien elävien organismien ja mikro-organismien kuolemaan. Yksi biodieselpolttoaineen tärkeimmistä ominaisuuksista on sen nopea hajoamisaika: yhden kuukauden kuluessa mikro-organismit tuhoavat lähes koko polttoainemäärän. Siten jos joki- ja meriliikennemuotoja vaihdetaan innovatiivisiin polttoaineisiin, onnettomuuksien ja dieselvuotojen haitalliset seuraukset voidaan minimoida.

Haitallisten aineiden päästöt ilmakehään

Pienentyneet hiilidioksidipäästöt palamisen aikana ovat suuri plussa biodieselpolttoaineelle. Näitä kysymyksiä käsittelevien tutkijoiden mukaan biodieselin polttamisesta aiheutuvien CO_{2-päästöjen määrä ei ylitä hiilidioksidin käsittelyn määrää niissä tehtaissa, jotka toimivat raaka-aineen lähteenä polttoaineen tuotanto koko niiden elinkaaren ajan.}

Polttoaineen palamisesta aiheutuvia päästöjä kuitenkin esiintyy. Siksi biodieselin kutsuminen ympäristöystävälliseksi polttoaineeksi ei ole täysin oikein. Vaikka jotkut uskovat, että hiilidioksidin tuotantomäärät ovat niin pieniä, että ne voidaan jättää huomiotta. Tämä lausunto on erittäin kiistanalainen.

Tekniset tiedot

Rikkiä pidetään haitallisena epäpuhtautena ja se on tärkein ympäristön saastumisen lähde palamisen aikana. Alkuperäinen mineraalihiilivetyraaka-aine (öljy) perinteisten polttoaineiden valmistukseen sisältää runsaastipaljon fosforia. Tämä saaste poistetaan kaikin käytettävissä olevin keinoin. On sanottava, että nykyaikaiset tekniikat mahdollistavat siivouksen erittäin tehokkaan. Ja kaikki olisi hyvin. Kyllä, mutta fosforin pitoisuuden pienentyessä aineen kitka-ominaisuudet laskevat jyrkästi. Toisin kuin perinteinen polttoaine, biodieseliä ei tarvitse puhdistaa fosforista, koska siinä ei käytännössä ole fosforia. Biodieselillä on erittäin hyvä kitkaa estävä vaikutus, kun se joutuu kosketuksiin hankauspintojen kanssa kosketuskohdassa.

Todellinen tapaus, joka pääsi Guinnessin ennätysten kirjaan: kuorma-auto (kuorma-auton päärekka) kulki reilusti yli miljoona kilometriä biodieselpolttoaineella valmistajan moottorilla. Kuulostaa fantastiselta, mutta se on totta. Tosiasia on, että kun käytetään tällaista polttoainetta, jälkimmäinen suorittaa myös hankausosien sadun tehtävän. Tämä johtaa siihen, että tuotteiden kuluminen tapahtuu paljon myöhemmin. Tuotteiden käyttöiän merkittävä pidentäminen on tärkeä suunta elinkeinoelämän toiminnan tehostamisessa.

Säilytysturvallisuus

Tärkeä (polttoainevarastoinnin järjestämisen turvallisuuden kann alta) ominaisuus on leimahduspiste. Jos polttoaine syttyy matalissa lämpötiloissa, tämä on v altava miinus. Biodieselpolttoaineen etuna on, että syttymislämpötila on vähintään 150 astetta. Biodieselillä työskennellessä ei pidä laiminlyödä turvatoimia eikä laiminlyöntiä saa sallia tehtävien suorittamisessa. Thepolttoainetyypin räjähtävyys voi olla hieman alhaisempi kuin bensiinillä tai dieselillä, mutta se on silti suurempi uhka.

Yhteenveto

Biodiesel on erittäin lupaava polttoaine. Yhdysvalloissa ja länsimaissa sitä on käytetty aktiivisesti yli kaksikymmentä vuotta, mutta Venäjällä se on saanut vain vähän huomiota. Syynä tähän on biodieselin korkeat valmistuskustannukset.

Biodieselpolttoaine ei poltettaessa käytännössä vapauta haitallisia aineita, millä on myönteinen vaikutus ympäristöön. Tuotanto on jätteetöntä, koska kaikki öljyjen uuton jälkeen jäljelle jäävä kasvikuiduista käytetään karjan rehua.

Biodieselin kysyntä kasvaa hitaasti mutta varmasti. Se houkuttelee sijoittajia kaikki alta maailmasta. Biopolttoaineiden tuotannon ennustetaan kasvavan nopeasti lähitulevaisuudessa.