Biodieselin historia, ominaisuudet, tyypit, edut, haitat

Hän Biodieseli Se on luonnollisen alkuperän polttoaine, joka saadaan reagoimalla kasviöljyjä tai eläinrasvoja alkoholilla, joilla on vähän molekyylimassaa. Tätä reaktiota kutsutaan transcessterficationiksi; Eli alkuperäisistä triglyserideistä muodostetaan uudet rasvahappoesterit (joita kutsutaan myös apinan alkyyliestereiksi).

Muissa yhteyksissä sanan "transterifikaatio" sen sijaan, että sanotaan, että biomassa käy läpi alkoholin, koska sitä hoidetaan alkoholilla; Heidän joukossaan ja pääosin metanoli ja etanoli. On niin yleistä käyttää metanolia tämän biopolttoaineen tuottamiseen, joka on melkein synonyymille sama.

B5 biodieselin toimittaja. Lähde: Pxhere.

Biodiesel on vihreä vaihtoehto dieselpolttoaineen, dieselin tai Petrodiéselin käyttöön (korostaminen jopa enemmän kuin sen koostumus koostuu öljyhiilivedyistä). Sen ominaisuudet ja laatu dieselmoottorien saannoissa eivät kuitenkaan eroa liikaa, joten molemmat polttoaineet sekoitetaan eri mittasuhteissa.

Jotkut näistä seoksista voivat olla rikkaampia biodieseliä (esimerkiksi B100) tai Petrodiéselin rikkaampi (vain 5-20% biodieselillä). Tällä tavoin dieselin kulutus ulottuu, kun biodieseli otetaan käyttöön markkinoille; mutta ei ennen kuin voittaisi sarjan eettisiä, tuottavia ja taloudellisia ongelmia.

Yksinkertaisesta näkökulmasta, jos neste voidaan saada öljystä, joka pystyy polttamaan ja tuottamaan energiaa koneiden siirtämiseen, miksi ei luonnollista alkuperää olevaa öljyä? Se sinänsä ei kuitenkaan riitä: sinun pitäisi saada kemiallinen käsittely, jos haluat kilpailla tai olla fossiilisten polttoaineiden tasolla.

Kun tämä käsittely suoritetaan vetyllä, puhutaan kasviöljyn tai eläinrasvan hienosäätöstä; Sen hapettumisaste vähenee tai sen molekyylit ovat pirstoutuneita. Biodieselissä vedyn sijasta käytetään alkoholeja (metanolia, etanolia, propanolia jne.-A.

[TOC]

Historia

Transterifikaatioreaktio

Vastaus ensimmäiseen ongelmaan, jonka biologisen alkuperän polttoaineet kohtaavat jo aiemmin. Siellä vuonna 1853 kaksi tutkijaa ja. Duffy ja J. Patrick saavutti kasviöljyn ensimmäisen siirtymisen jopa kauan ennen kuin Rudolf Diesel marssi ensimmäiseen toiminnalliseen moottoriinsa.

Tässä transesterointiprosessissa öljyjen ja/tai rasvojen triglyseridit reagoivat alkoholien, pääasiassa metanolin ja etanolin, kanssa metyyli- ja etyylirasvahappoestereiden perustamiseksi glyserolin lisäksi sekundaarisena tuotteena sekundaarisena tuotteena. Peruskatalyyttiä KOH: lla käytetään reaktion kiihdyttämiseen.

Rasvojen transteroinnin tärkein kohta on, että kahdeksankymmentä vuotta myöhemmin belgialainen tutkija, nimeltään G. Chavanne ohjaa tätä reaktiota kasviöljyjen korkean ja haitallisen viskositeetin vähentämiseksi.

Rudolf diesel ja sen moottori

Dieselmoottori syntyi vuonna 1890, jo 1800 -luvun lopulla, vastauksena höyrykoneiden rajoituksiin. Keräsi kaiken, mitä moottorista haluttiin: voima ja kestävyys. Se toimi myös minkä tahansa tyyppisen polttoaineen kanssa; Ja Rudolfin ja Ranskan hallituksen ihailusta hän pystyi työskentelemään kasviöljyjen kanssa.

Koska se oli looginen energian triglyseridit. Diesel tuki näiden öljyjen suoraa käyttöä, koska hyvillä silmillä näki, että viljelijät voisivat käsitellä omia polttoaineitaan hyvin kaukaisissa paikoissa öljykerroksiin.

Voi palvella sinua: glukonihappo: rakenne, ominaisuudet, synteesi, käyttö

Dieselmoottorin ensimmäinen funktionaalinen malli oli menestys sen esityksessä 10. elokuuta 1893 Augusta, Saksassa. Hänen moottorinsa työskenteli maapähkinäöljyn kanssa, kun Rudolf Diesel uskoi vakaasti, että kasviöljyt voisivat kilpailla fossiilisia polttoaineita; Mutta koska heidät syytettiin raa'asti ilman seuraavia hoitoja.

Sama moottori, joka työskenteli maapähkinäöljyn kanssa, esiteltiin Pariisin maailmannäyttelyssä vuonna 1900. Hän ei kuitenkaan herättänyt huomiota niin paljon, koska siihen mennessä öljy oli paljon helpompaa ja halpaa polttoaineen lähdettä.

Petrodiésel

Dieselin kuoleman jälkeen vuonna 1913 diesel (diesel tai öljy) saatiin öljyn hienostumisesta. Ja sitten maapähkinäöljyyn suunniteltun dieselmoottorimallin piti mukautua ja rakentaa uudelleen tämän uuden polttoaineen kanssa, joka oli vähemmän viskoosinen kuin mikään muu kasviöljy tai biomassa.

Se oli niin, että Petrodiél voitti useita vuosikymmeniä, koska se oli halvin vaihtoehto. Oli yksinkertaisesti käytännöllistä kylvää suuria hehtaareja kasvimassoja öljyjen keräämiseksi, mikä lopulta, koska ne olivat niin viskooseja, aiheuttivat moottorien ongelmia eivätkä vastanneet samoja saantoja, jotka on saatu bensiinillä.

Tämän fossiilisen polttoaineen ongelma oli, että se lisäsi ilmakehän saastumista ja riippui myös öljytoiminnan taloudesta ja politiikasta. Kun otetaan huomioon se, että se turvautua siihen, kasviöljyjä käytettiin joissain tilanteissa raskaiden ajoneuvojen ja koneiden mobilisoimiseen.

Biopolttoaineena toisessa maailmansodassa

Kun öljy alkoi vähän öljyä toisessa maailmansodassa konfliktin seurauksena, useat maat tarvitsivat turvautua taas kasviöljyihin; Mutta heidän oli käsiteltävä satojen tuhansien moottorien vaurioita viskositeetin erojen vuoksi, jotka eivät pystyneet siedettämään heidän suunnittelua (vielä vähemmän, jos heillä olisi emulgoitunut vettä).

Sodan jälkeen kansakunnat unohtivat taas kasviöljyt ja jatkoivat vain bensiinin ja petrodiéselin polttamista.

Biodieselin syntymä

Belgialainen tutkija G oli ratkaissut viskositeetin ongelman. Chavanne vuonna 1937, joille he myönsivät patentin menetelmällä etanolilla käsiteltyjen rasvaöljyhappojen etyyliestereiden hankkimiseksi.

Siksi voidaan sanoa, että biodieseli syntyi muodollisesti vuonna 1937; Mutta heidän joukkokasviensa ja tuotantonsa piti odottaa vuoteen 1985, toteutettiin Itävallan maatalouden yliopistossa.

Lähettämällä nämä kasviöljyt transesteroitumiseen, viskositeetin ongelma lopulta ratkaistiin, vastaten petrodiéea suorituskyvyssä ja edustaa jopa vihreää vaihtoehtoa tämän yläpuolella.

Ominaisuudet

Biodieselin ominaisuudet riippuvat maailmanlaajuisesti raaka -aineesta, jolla se tapahtui. Siinä voi olla värejä, jotka vaihtelevat kullasta tummanruskeaan, fyysiseen ulkonäköön, joka riippuu tuotantoprosessista.

Yleisesti ottaen se on polttoaine, jolla on hyvä voitelu, joka vähentää moottorien melua, pidentää niiden käyttöikää ja vaatii alhaisempia sijoituksia sen ylläpitoon.

Se voi palvella sinua: puoliksi kehitetty kaava: Mikä on ja esimerkkejä (metaani, propaani, butaani ...)

Sen sytytyspiste on yli 120ºC, mikä tarkoittaa, että niin kauan kuin ulkoinen lämpötila ei ylitä tätä, ei ole tulen riskiä; Asia, jota ei tapahdu dieselillä, joka voi polttaa jopa 52ºC: lla (erittäin helppo saavuttaa sytytys savukkeelle).

Koska siitä puuttuu aromaattisia hiilivetyjä, kuten bentseeni ja tolueeni, se ei edusta syöpää aiheuttavaa riskiä vuotojen tai pitkittyneen altistumisen tapauksessa.

Sillä ei myöskään ole rikkiä koostumuksessaan, joten se ei tuota saastuttavia kaasuja niin₂ Eikä niin₃. Sekoitettuna dieselin kanssa se antaa sille voiteluaineen kuin sen luonnolliset rikkiyhdisteet. Itse asiassa rikki on ei -toivottu elementti, ja kun diesel on desulfura menettää voitelun, jonka on palautettava biodieselin tai muiden lisäaineiden kanssa.

Hankkiminen ja tuotanto

Biodiesel saadaan kasviöljyistä tai siirrettyistä eläinrasvoista. Mutta minkä niistä kaikista on muodostettava raaka -aine? Ihannetapauksessa se, joka tuottaa suurempia määriä öljyä tai rasvaa pienemmältä viljelyalueelta; että tarkoituksenmukaisemmin se olisi sen viljelykentän miehittämien hehtaarien lukumäärä.

Hyvän biodieselin tulisi tulla sato (jyvät, siemenet, hedelmät jne.) se tuottaa suuria määriä öljyä pienistä pelloista; Muutoin vaaditaan, että heidän viljelykasvit kattavat kokonaiset maat ja eivät olisi taloudellisesti kannattavia.

Biomassan kerääminen, öljy on uutettava myöhemmin prosessien äärettömyyden kautta; Niistä esimerkiksi on ylikriittisten nesteiden käyttö öljyn vetämiseen ja liuottamiseen. Kun öljy on saatu, se altistetaan transesteroitumiselle sen viskositeetin vähentämiseksi.

Transterifikaatio saavutetaan sekoittamalla öljy metanoliin ja emäreaktoreihin, joko ultraäänen, ylikriittisten nesteiden, mekaanisten agitaatioiden jne. Alla. Kun metanolia käytetään, saadaan perusteelliset rasvahappojen beres (kuuluisuus) Rasvahappo metyyliesteri-A.

Jos käytetään päinvastoin, saadaan rasvahappojen etyyliesterit (FAEE). Kaikki nämä esterit ja niiden happiatomit karakterisoivat biodieseliä.

Metanoli ja glyseroli

Metanoli on pääosin käytetty alkoholi raaka -aineena biodieselin tuotannossa; Ja toisaalta glyseroli on sivutuote, jota voitaisiin käyttää muiden teollisuusprosessien tukemiseen ja siksi tekemiseen biodieselin tuotantoon.

Glyseroli on peräisin alkuperäisistä triglyseridimolekyyleistä, jotka korvataan metanolilla kolme mainetta.

Biodieselin tyypit

Eri öljyillä tai rasvoilla on omat rasvahappoprofiilit; Siksi jokaisella biodieselillä on erilainen mono Alquilico Esters -tuote transesterifikaatiosta. Silti, koska nämä esterit tuskin eroavat hiilihapotettujen ketjujen pituudesta, tuloksena olevat polttoaineet eivät osoita suuria värähtelyjä niiden ominaisuuksien välillä.

Sitten biodieselille ei ole luokitusta, vaan erilainen tehokkuus ja kannattavuus sen tuotantoon valitun öljy- tai rasvalähteen mukaan. On kuitenkin olemassa biodiesel-Peestosel-seoksia, koska molemmat polttoaineet voivat olla sekoittuneita ja sekoittuvat keskenään, mikä edistää niiden hyödyllisiä ominaisuuksia moottorille.

Puhtaan biodieselin sanotaan olevan B100; joka on yhtä suuri kuin 0% petrodieselistä sen koostumuksessa. Sitten on myös muita seoksia:

Se voi palvella sinua: Acilo -ryhmä: rakenne, ominaisuudet, yhdisteet ja johdannaiset

- B20 (80% petrodieselillä).

- B5 (95%: n petrodieselillä).

- B2 (98%: n petrodieselillä).

Kokotut autot ennen vuotta 1996 eivät voineet käyttää B100: ta moottoreissaan tarvitsematta täydentää tiettyjä komponentteja, jotka heikkenivät niiden liuotintoiminnan takia. Jo tänäänkin on automalleja, jotka eivät suostu tehtaansa takaavat suuret biodieselipitoisuudet, joten he suosittelevat pienten seoksien käyttöä, että B20.

Edut

Sarja etuja, joilla Biodiesel PetroDiéselillä on vihreä ja houkutteleva vaihtoehto:

- Se saadaan biomassasta, raaka -aineista, jotka ovat uusiutuvia ja joka on usein menetetty.

- Se on biohajoavaa eikä ole myrkyllinen. Siksi se ei saastuta maaperää tai meriä, jos se vuotaa vahingossa.

- Sen korkea sytytyspiste tekee siitä turvallisemman sen varastoinnissa ja kuljettamisessa.

- Se ei tuota kasvihuonekaasuja, koska CO₂ vapautettu edustaa samaa määrää kasvien absorboimasta. Tämän ansiosta se täyttää myös Kioton pöytäkirjan.

- Kannustimet maaseudun aktiviteetit viljelykasvien istuttamiseen, joista kasviöljy uutetaan.

- Se voi tapahtua jopa paistetusta öljystä. Tämä kohta suosii sitä suuresti, koska kierrätettyä, kotimaan tai ravintoloita öljyä sen sijaan.

- Edustaa polkua tulemaan pitkään öljyn ja sen johdannaisiin.

- Jätä vähemmän tähteitä palamisen yhteydessä.

- Bakteerilevät ovat soijapapujen ja auringonkukansiementen lisäksi lupaava biodiesellähde (ja monille ei -toivottu).

Haitat

Kaikki ei ole täydellistä tämän polttoaineen kanssa. Biodieseli asettaa myös rajoituksia, jotka on voitettava, jos haluat korvata petrodiélin. Jotkut näistä sen käytön rajoituksista tai haitoista ovat:

- Sillä on korkeampi jähmettymislämpötila, mikä tarkoittaa, että alhaisissa lämpötiloissa siitä tulee geeli.

- Sen liuotinteho voi lopettaa kokousautoissa esiintyvän luonnonkumin ja polyuretaanivaahdon ennen vuotta 1990.

- Se on kalliimpaa kuin Petrodiésel.

- Nousee satohintoja ja ruokaa, koska ne sisältävät lisäarvoa, kun niitä käytetään biodieselin raaka -aineena.

- Biomassasta riippuen saatat tarvita monia hehtaareja viljelyä, mikä tarkoittaisi ekosysteemien ottamista tämän tarkoituksen ulkopuolella, ja siksi vaikuttaisi villieläimiin.

- Vaikka se ei tuota rikkikaasuja palamisen aikana, se vapauttaa korkeampia typpioksidien pitoisuuksia, ei_x.

- Käytettäisiin suuria määriä ruokaa, jotka tyydyttävien nälänhätäjen sijasta osoitetaan biodieselin tuotantoon.

Viitteet

1. Wikipedia. (2019). Biodieseli. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
2. Penelope. (28. joulukuuta 2011). Biodiesel: Edut ja haitat. Twenergy. Toipunut: Twenergy.com
3. Removetec. (2013). Biodieseli. Haettu osoitteesta: DebioMasa -kasvit.netto
4. Van Gerpen Jon. (3. huhtikuuta 2019). Biodieselin historia. Maatilan energia. Toipunut: Farm-Anergy.pidennys.org
5. Scott Hess.   (2019).   Kuinka biodieseli toimii.  Howstuffwork.   Palautettu: auto.Howstuffwork.com
6. Tyynenmeren biodieseli. (2019). Biodieseli. Toipunut: biodiesel.com