De biodiesel Det er et drivstoff av naturlig opprinnelse som oppnås ved å reagere vegetabilske oljer eller animalsk fett med alkoholer med lav molekylvekt. Denne reaksjonen kalles transesterifisering; det vil si at nye fettsyreestere (også kalt monoalkylestere) dannes fra de opprinnelige triglyseridene.
I andre sammenhenger i stedet for å bruke ordet 'transforestring', sies det at biomassen gjennomgår alkoholyse, fordi den blir behandlet med alkoholer; blant dem og hovedsakelig metanol og etanol. Bruk av metanol for å produsere dette biodrivstoffet er så vanlig at det nesten er synonymt med det.
Biodiesel er et grønt alternativ for bruk av diesel, diesel eller petrodiesel (som fremhever enda mer at sammensetningen består av petroleum hydrokarboner). Egenskapene og kvaliteten med hensyn til ytelse i dieselmotorer skiller seg ikke for mye, så begge drivstoffene blandes i forskjellige proporsjoner.
Noen av disse blandingene kan være rikere på biodiesel (for eksempel B100) eller rikere på petrodiesel (med bare 5-20% biodiesel). På denne måten spres dieselforbruket når biodiesel introduseres i markedet; ikke uten først å overvinne en rekke etiske, produktive og økonomiske problemer.
Sett fra et enkelt synspunkt, hvis ikke olje kan oppnås som en væske som er i stand til å brenne og generere energi til å flytte maskiner, hvorfor ikke en olje av naturlig opprinnelse? Dette er imidlertid ikke nok: du må motta en kjemisk behandling hvis du vil konkurrere eller holde tritt med fossilt brensel..
Når denne behandlingen utføres med hydrogen, snakker man om en raffinering av vegetabilsk olje eller animalsk fett; oksidasjonsgraden er lav eller molekylene er fragmenterte. Mens det er biodiesel, i stedet for hydrogen, brukes alkoholer (metanol, etanol, propanol, etc.).
Artikkelindeks
Svaret på det første problemet som biodrivstoff ville møte ble oppdaget tidligere. Tilbake i 1853 oppnådde to forskere, E. Duffy og J. Patrick, den første transesterifiseringen av en vegetabilsk olje, selv lenge før Rudolf Diesel startet sin første funksjonelle motor..
I denne transforestringsprosessen reagerer triglyseridene av oljer og / eller fett med alkoholer, hovedsakelig metanol og etanol, for å produsere metyl- og etylestere av fettsyrer, i tillegg til glyserol som et sekundært produkt. En basisk katalysator som KOH brukes til å øke hastigheten på reaksjonen.
Det viktigste poenget med transforestring av fett er at åtti år senere ville en belgisk forsker, kalt G. Chavanne, omdirigere denne reaksjonen for å redusere den høye og kontraproduktive viskositeten til vegetabilske oljer..
Dieselmotoren dukket opp i 1890, allerede på slutten av 1800-tallet, som et svar på begrensningene til dampmotorer. Den samlet alt du ønsket fra en motor: kraft og holdbarhet. Det fungerte også med alle typer drivstoff; og til beundring av Rudolf selv og den franske regjeringen, kunne han jobbe med vegetabilske oljer.
Å være triglyserider energikilder, var det logisk å tenke at når de ble brent, ville de frigjøre varme og energi som kunne generere mekanisk arbeid. Diesel støttet den direkte bruken av disse oljene, siden den ønsket velkommen at bønder kunne bearbeide sitt eget drivstoff på steder som er langt borte fra oljefelt..
Den første funksjonelle modellen til dieselmotoren ble en suksess da den ble avduket 10. august 1893 i Augusta, Tyskland. Motoren gikk på peanøttolje, da Rudolf Diesel trodde bestemt at vegetabilske oljer kunne konkurrere med fossilt brensel; men da de ble behandlet på en rå måte, uten påfølgende behandlinger.
Den samme motoren som gikk på peanøttolje ble presentert på verdensutstillingen i Paris i 1900. Den vakte imidlertid ikke så mye oppmerksomhet fordi da var olje en mye mer tilgjengelig og billigere kilde til drivstoff..
Etter Diesels død i 1913 ble dieselolje (diesel eller petro-diesel) hentet fra petroleumsraffinering. Så dieselmotormodellen designet for peanøttolje måtte tilpasses og bygges om for å fungere med dette nye drivstoffet, som var mindre tyktflytende enn noen annen vegetabilsk eller biomasseolje..
Slik rådet petrodiesel i flere tiår som det billigste alternativet. Det var rett og slett ikke praktisk å så store hektar vegetabilske masser for å samle oljene, som til slutt, fordi de var så tyktflytende, endte med å forårsake problemer for motorene og ikke tilsvarte den samme ytelsen som ble oppnådd med bensin..
Problemet med dette fossile drivstoffet var at det økte forurensningen av atmosfæren, og det var også avhengig av økonomien og politikken til oljevirksomhet. Gitt umuligheten av å ty til det, ble det i noen sammenhenger brukt vegetabilske oljer til å mobilisere tunge kjøretøy og maskiner..
Da petroleum begynte å bli knappe under andre verdenskrig som et resultat av konflikten, fant flere land det nødvendig å ty til vegetabilske oljer igjen; men de måtte takle skaden på hundretusener av motorer på grunn av forskjellen i viskositet som deres design ikke tålte (og enda mindre hvis de hadde emulgert vann).
Etter krigen glemte nasjonene igjen vegetabilske oljer og gjenopptok praksisen med å bare forbrenne bensin og petrodiesel.
Viskositetsproblemet ble løst i liten skala av den belgiske forskeren G. Chavanne i 1937, som fikk patent på sin metode for å oppnå etylestere av fettsyrer fra palmeolje behandlet med etanol..
Det kan derfor sies at biodiesel ble formelt født i 1937; men plantingen og masseproduksjonen måtte vente til 1985, utført ved et østerriksk landbruksuniversitet.
Ved å utsette disse vegetabilske oljene for transesterifisering, ble viskositetsproblemet endelig løst, og tilsvarte petrodiesel i ytelse og til og med representerte et grønt alternativ over det..
Egenskapene til biodiesel avhenger globalt av råmaterialet den ble produsert med. Det kan ha farger som varierer fra gull til mørkebrunt, fysisk utseende som avhenger av produksjonsprosessen.
Generelt er det et drivstoff med god smøreevne, som reduserer motorstøy, forlenger levetiden og krever mindre investeringer for vedlikehold..
Den har et antenningspunkt høyere enn 120 ° C, noe som betyr at så lenge utetemperaturen ikke overstiger dette, er det ingen fare for brann; noe som ikke skjer med diesel, som kan brenne selv ved 52 ºC (veldig lett å oppnå for en tent sigarett).
På grunn av mangel på aromatiske hydrokarboner som benzen og toluen, representerer det ikke kreftfremkallende risiko i tilfelle søl eller langvarig eksponering..
På samme måte har den ikke svovel i sammensetningen, så den produserer ikke forurensende gasser SOto ei heller SÅ3. Når den blandes med diesel, gir den den en mer smørende karakter enn dens naturlige svovelforbindelser. Faktisk er svovel et uønsket element, og når diesel er avsvovlet, mister den smøring som må gjenvinnes med biodiesel eller andre tilsetningsstoffer..
Biodiesel er hentet fra transforesterte vegetabilske oljer eller animalsk fett. Men hvem av dem alle skal utgjøre råmaterialet? Ideelt sett den som genererer større mengder olje eller fett fra et mindre voksende område; at mer hensiktsmessig vil det være antall hektar som okkuperer sitt dyrkede felt.
God biodiesel må komme fra en avling (korn, frø, frukt osv.) Som produserer store mengder olje fra små felt; Ellers ville avlingene deres være pålagt å dekke hele land og ville ikke være økonomisk levedyktige.
Når biomassen er samlet, må oljen ekstraheres gjennom uendelige prosesser. blant dem er for eksempel bruken av superkritiske væsker for å medføre og oppløse oljen. Når oljen er oppnådd, blir den utsatt for omestring for å redusere viskositeten..
Transesterifisering oppnås ved å blande oljen med metanol og en base i batchreaktorer, enten under ultralyd, superkritiske væsker, mekanisk omrøring, etc. Når metanol brukes, oppnås fettsyremetylestere (FAME): Fettsyremetylester).
Hvis etanol derimot brukes, vil fettsyreetylestere (FAEE) oppnås. Det er alle disse esterne og deres oksygenatomer som kjennetegner biodiesel.
Metanol er alkoholen som hovedsakelig brukes som råvare i produksjonen av biodiesel. og glyserol, derimot, er et biprodukt som kan brukes til å støtte andre industrielle prosesser og derfor gjøre biodieselproduksjon mer lønnsom.
Glyserol kommer fra de opprinnelige triglyseridmolekylene, som erstattes av metanol for å stamme fra tre DMARD-er.
Ulike oljer eller fett har sine egne fettsyreprofiler; derfor har hver biodiesel forskjellige monoalkylestere som et resultat av transesterifisering. Likevel, da disse estrene neppe skiller seg ut i lengden på karbonkjedene, viser de resulterende drivstoffene ikke store svingninger mellom egenskapene..
Så det er ingen klassifisering for biodiesel, men heller en annen effektivitet og lønnsomhet avhengig av kilden til olje eller fett som er valgt for produksjonen. Imidlertid er det biodiesel-petrodiesel-blandinger, fordi begge drivstoffene kan blandes og er blandbare med hverandre, noe som gir deres fordelaktige egenskaper for motoren..
Ren biodiesel sies å være B100; som er lik 0% petrodiesel i sammensetningen. Så er det andre mikser:
- B20 (med 80% petrodiesel).
- B5 (med 95% petrodiesel).
- B2 (med 98% petrodiesel).
Biler bygget før 1996 kunne ikke bruke B100 i motorene sine uten å måtte erstatte visse komponenter som ble forverret på grunn av løsemiddelvirkningen. Selv i dag er det imidlertid bilmodeller som ikke tillater store konsentrasjoner av biodiesel i fabrikkgarantiene, så de anbefaler å bruke blandinger lavere enn B20.
Nedenfor er en oversikt over en rekke fordeler som biodiesel har fremfor petrodiesel, og som gjør det til et grønt og attraktivt alternativ:
- Den er hentet fra biomasse, et råstoff som er fornybart og som ofte går tapt som avfall.
- Det er biologisk nedbrytbart og ikke-giftig. Derfor vil den ikke forurense jord eller hav hvis den svelges ved et uhell.
- Det høye flammepunktet gjør det tryggere å lagre og transportere..
- Det produserer ikke klimagasser fordi COto frigjort representerer samme mengde absorbert av planter. Takket være dette er det også i samsvar med Kyoto-protokollen.
- Oppfordrer landlige aktiviteter til å plante avlinger som det utvinnes vegetabilsk olje fra.
- Den kan til og med produseres av stekt olje. Dette punktet favoriserer det sterkt fordi resirkulert olje, innenlands eller fra restauranter, kan brukes til å produsere mer grønt drivstoff i stedet for å bli kastet og forurenser grunnvannet..
- Representerer en måte å bli uavhengig på lang sikt fra olje og dets derivater.
- Etterlater mindre rester ved brenning.
- Bakteriealger er, i tillegg til soyabønner og solsikkefrø, en lovende kilde til uspiselig (og uønsket for mange) biodiesel.
Ikke alt er perfekt med dette drivstoffet. Biodiesel har også begrensninger som må overvinnes hvis det skal erstatte petroleumsdiesel. Noen av disse begrensningene eller ulempene ved bruken er:
- Den har en høyere størkningstemperatur, noe som betyr at den ved lave temperaturer blir en gel.
- Dens løsemiddelkraft kan ødelegge naturgummi og polyuretanskum som er tilstede i biler montert før 1990.
- Det er dyrere enn petrodiesel.
- Øker prisene på avlinger og mat fordi de innlemmer merverdi når de brukes som biodieselråvare.
- Avhengig av biomasse, kan det trenge mange hektar dyrking, noe som vil bety at økosystemer blir fremmede for dette formålet, og vil derfor påvirke den ville faunaen..
- Selv om den ikke produserer svovelgasser under forbrenningen, frigjør den høyere konsentrasjoner av nitrogenoksider, NOx.
- Store mengder mat ville bli brukt, som i stedet for mettende hungersnød, ville bli brukt til produksjon av biodiesel.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.