Біодизель

Паливо

Фізичні основи

Сонце · Сонячна радіація Фотосинтез · Рослини · Біомаса Гуміфікація · Fossiloituminen Горіння

Викопне паливо

Вугілля · Горючі сланці · Кристалогідрати · Нафта · Природний газ · Торф

Природне невикопне паливо

Водорості · Деревина · Рослинні і тваринні жири та олії · Трава

Штучне паливо

Біопаливо · ВВВС · Генераторні гази · Кокс · Моторні палива

Концепції

Енергетична біосировина

о•р

Біоди́зель — тип біопалива, тобто палива, виготовленого з біологічної сировини (наприклад рослинної олії). Використовується в якості замінника звичайного дизельного палива виготовленого з нафти.

Звичайні, не модифіковані, дизельні двигуни можуть працювати на біодизелі. Однак існує дискусія щодо ступеня безпечності використання біодизелю для таких двигунів. Оскільки біодизель кращий розчинник ніж звичайне дизельне паливо — він «прочищає» двигун, видаляє наліт з паливних трубок, і отже може призвести до засмічення інжектора.

Багато автовиробників дуже позитивно налаштовані щодо використання біодизелю, наводячи нижчий рівень зношення двигуна, як одну з переваг цього палива. Однак при переході від звичайного дизельного палива до біодизелю можливо знадобиться заміна паливного фільтру. Більшість виробників оприлюднюють перелік автомобілів, котрі працюватимуть на 100 % біодизелі — наприклад повний список наданий концерном Фольксваген наведений нижче. (проте перед використанням біодизелю вперше доцільно проконсультуватись з автовиробником)

Деякі автовиробники залишаються обережними у питанні використання біодизелю. Багато виробників у Великобританії надають гарантійну підтримку на двигуни лише за умови використання не більш як 5 % біодизелю змішаного з 95 % стандартного дизельного палива — проте, ця позиція вважається занадто обережною. Згідно норм Пежо та Сітроен дизельні двигуни можуть працювати на 30 % біодизелю. Сканіа та Фольксваген мають інші норми, які дозволяють використовувати 100 % біодизель для більшості їхніх двигунів.

Обсяги виробництва біодизелю у світі стрімко зростають. Загалом дизельне паливо виготовлене з нафти дешевше ніж біодизель, проте різниця у ціні змінюється на користь останнього відповідно до «ефекту масштабу», а також внаслідок постійного зростання цін на нафту та завдяки урядовим субсидіям для виробників біодизелю.

[ред.] Опис

Зразок біодизелю

Біодизель це рідина жовтого кольору (може бути різних відтінків). Майже не змішується з водою, має високу температуру кипіння та низьку пружність пари. Відносно висока температура займання біодизелю 150 °C робить паливо досить безпечним у питані протипожежної безпеки. Густина біодизелю 0.86 г/см³. Виготовлений з незабрудненої сировини біодизель є нетоксичним. В'язкість біодизелю та звичаного дизельного пального однакова.

Для позначення палива що містить біодизель застосовується літера «В». В100 — 100 % біодизелю. В20 — 20 % біодизелю, 80 % звичаного дизельного пального.

[ред.] Технологія виготовлення

Найпоширеніший спосіб отримання біодизелю — переетерифікація рослинної олії.

Тригліцерид олія (100л) + метанол (10л) → гліцерин (10л) + суміш ефірів жирних кислот біодизель (100л)

де, R1, R2, R3 довгі ланцюги атомів вуглецю та водню

В якості каталізатора найчастіше використовується гідроксид натрію або калію. Час необхідний для реакції від 1 до 8 годин. Найшвидше протікає при 70 °C —температурі кипіння спирту. Зі зменшенням температури на 10 °C швидкість реакції уповільнюється вдвічі. Однак існує думка, що безпечніше реакцію здійснювати при температурі в діапазоні: кімнатна температура — 55 °C.

Хімічно, переетерифікований біодизель це суміш моно-алкілових ефірів жирних кислот. Найпоширенішим для виробництва метилових ефірів є використання метанолу так, як він є найдешевшим зі спиртів, хоча етанол теж може використовуватись для виробництва етилових ефірів біодизелю. Так само можуть використовуватись вищі спирти ізопропанол та бутанол. Побічний продукт переетерифікації гліцерин.

[ред.] Історія розвитку

Переетерифікация рослинних жирів була здійснена 1853 року вченими E. Duffy та J. Patrick, задовго до запуску першого дизельного двигуна. 10 червня 1893 року у місті Ауґсбург, Німеччина Рудольф Дизель випробував свій перший одноциліндровий двигун, який був завдовжки 3м та важив 4,5 тони. Двигун вибухнув та ледь не вбив винахідника. На згадку про подію, 10 червня проголошено «Міжнародним днем біодизелю». У 1900 році на всесвітній виставці в Парижі Дизель продемонструвавши свій двигун отримав головну нагороду .

Дизель вірив, що майбутнє для його двигунів за використанням біопалива. У 1912 році він сказав «використання рослинних жирів для виробництва палива може видаватись несуттєвим зараз, але з плином часу такі жири можуть стати настільки ж важливими, як продукти з нафти та вугільної смоли в наш час».

Протягом 1920-х, виробники дизельних двигунів переорієнтували свої двигуни на використання дизельного палива виготовленого з нафти, що має меншу в'язкість порівняно з рослинними жирами. Нафтова промисловість спромоглася здійснити вторгнення на паливний ринок оскільки виробництво палива з нафти було значно дешевшим ніж з біологічної сировини. Як наслідок багаторічний занепад виробництва біопалива. Лише нещодавно на тлі занепокоєння станом довкілля та зменшення різниці у вартості, біопаливо таке як біодизель стало реальною альтернативою.

Дослідження в галузі використання переетерифікованої соняшникової олії та підвищення її якості до стандартів звичайного дизельного палива почалися у ПАР у 1979. До 1983 результати досліджень були опубліковані. Технологічний процес дозволяв виготовляти біодизель, якість якого відповідала нормам звичайного дизельного пального. Австралійська компанія Gaskoks, отримала технологію від південноафриканських дослідників, та спорудила перший пілотний завод для виробництва біодизеля в листопаді 1987, а перший завод для масового виробництва в квітні 1989 (з здатністю переробляти 30 000 тон рапсу на рік).

Протягом 1990-х, заводи були спорудженні у багатьох Європейських країнах, зокрема Чехії, Німеччині та Швеції. Франція розпочала власне виробництво біодизелю з рапсової олії: у звичайне дизельне паливо додається 5 % біодизелю, а у дизельне паливо що використовується громадським транспортом 30 %. Тривають експерименти з використанням 50 % біодизелю. Тим часом, країни по всьому світу розпочинають розвивати власне виробництво: в 1998 Австрійський Біодизельний Інститут визначив 21 країну де є комерційні проекти з виробництва біодизелю.

В вересні 2005 Міннесота стала першим штатом у США в якому законодавчо встановлена норма відповідно до якої дозволено продаж лише дизельного палива вміст біодизелю в якому не менший 2 %.

[ред.] Використання

Мільйони автомобілів в Європі працюють на біодизелі. Він використовується в чистому виді (В100) або, як суміш з нафтовим дизельним паливом. Чистий, без домішок біодизель може заливатись до баку будь-якого дизельного транспорту.

[ред.] Переваги та недоліки

Біодизель роз'їдає прокладки та трубки з натуральної гуми (переважно використовуються в двигунах виготовлених до 1992), хоча найвірогідніше, що ці деталі вже замінені на вироби з синтетичної гуми, котра не роз'їдається біодизелем. Вищий показник змащувальної здатності біодизелю порівняно зі звичайним дизельним паливом — перевага, що сприяє тривалішому «життю» форсунок.

При використанні звичайного дизельного палива у двигуні та паливних трубках утворюється наліт. При переході на використання біодизелю цей наліт руйнується (так, як біодизель кращий розчинник ніж звичайне дизельне паливо) і засмічує паливні фільтри та інжектори. Тому при пробігу 1000—1500 км з моменту переходу на біодизель рекомендується заміна паливних фільтрів.

Фінансовані виробниками нафтопродуктів дослідження доводять, що для двигунів, звичайне дизельне паливо є кращим ніж біодизель. Але це заперечують незалежні організації, які помітили що біодизель зменшує спрацювання двигуна. Для багатьох стандартних моделей автомобілів атестоване використання біодизелю (наприклад див. табл. «Схвалене використання біодизелю для автомобілів Фольксваген» праворуч)

[ред.] Загуснення

Температура за якої чистий (В100) біодизель починає гуснути значно коливається і залежить від суміші ефірів а відповідно від сировини що використовувалась для виробництва палива. Наприклад біодизель виготовлений з певних різновидів каноли починає гуснути при −10 °C. Біодизель виготовлений з тваринних жирів стає гелеподібним при +16 °C. Взимку використовується низькотемпературний біодизель, що містить домішки котрі значно знижують температуру загуснення біодизелю.

Дехто модифікує свій транспорт для використання біодизелю без домішок навіть при низьких температурах. Встановлюється другий паливний бак. До нього підводиться нагрівальна спіраль по якій тече змащувально-охолоджувальна рідина автомобіля. Давач температури, встановлений у баці, повідомляє водія коли біодизель достатньо нагрітий для використання, водій перемикає бак подачі палива.

[ред.] Біодизель у світі

Дивись статтю про використання та доступність біодизелю у різних країнах Біодизель у світі.

[ред.] Український біодизель

В Україні створення власної біодизельної галузі промисловості лише починається. Попри стрімке зростання, протягом останніх років, обсягів вирощеного ріпаку (основної сировини для виробництва біодизелю в Україні), левова його частина експортується в країни Європи, зважаючи на відсутність переробних потужностей в Україні. [1]

Біодизель переважно виготовляють на нечисельних мінізаводах для власних потреб. Згідно до заяв урядовців та іноземних інвесторів існують плани щодо будівництва масштабних підприємств, зокрема у Полтавській Житомирській, Сумській, Хмельницькій та Івано-Франківській областях.

[ред.] Посилання

ВікіСховище має мультимедіа-дані до цієї статті. Див.

Біодизель

• Використано матеріали зі статті в англійській Вікіпедії.
• Урядовий портал: Український біодизель: реалії та перспективи (24.01.2007).

[ред.] Дивіться також

• Ріпак
• Нафта
• Ресурси і запаси нафти
• Біогаз

[ред.] Ресурси інтернет

• Біодизель — актуальна ідея столітньої давнини, «Дзеркало Тижня».
• Біодизельне паливо можна виробляти у власному господарстві
• Ріпаковий «рушій», «Дзеркало Тижня».

Цю статтю необхідно відформатувати, використовуючи мову розмітки Вікі. Ви можете допомогти проекту, зробивши це!