Zgodovina biodizla, lastnosti, vrste, prednosti, slabosti

On Biodizel To je gorivo naravnega izvora, ki ga dobimo z reakcijo rastlinskih olj ali živalskih maščob z alkoholi z nizko molekulsko maso. Ta reakcija se imenuje trancetserifikacija; To pomeni, da nastanejo novi estri maščobnih kislin (imenovani tudi opični alkilni estri) iz prvotnih trigliceridov.

V drugih okoliščinah, namesto da bi uporabljali besedo "transerifikacija", se reče, da je biomasa podvržena alkoholisu, ker se zdravi z alkoholi; Med njimi in pretežno metanol in etanol. Tako pogosto je uporabljati metanol za proizvodnjo tega biogoriva, ki je skoraj sinonim za isto.

B5 dobavitelj biodizla. Vir: pxhere.

Biodizel je zelena alternativa za uporabo dizelskega goriva, dizla ali petrodiésela (poudarjanje še več kot njegova sestava je sestavljena iz naftnih ogljikovodikov). Vendar se njegove lastnosti in kakovost v smislu donosa v dizelskih motorjih ne razlikujejo preveč, zato se obe gorivi mešata v različnih razmerjih.

Nekatere od teh mešanic so lahko bogatejše biodizla (na primer B100) ali bogatejšega Petrodiésela (s samo 5-20% biodizla). Na ta način se poraba dizla razširi, ko se na trg uvaja biodizel; Toda ne pred premagovanjem vrste etičnih, produktivnih in gospodarskih problemov.

Če s preprostega vidika lahko dobimo tekočino iz olja, ki lahko kuri in ustvarja energijo za premikanje strojev, zakaj ne olja naravnega izvora? Vendar to samo po sebi ni dovolj: prejeti kemično obdelavo, če želite tekmovati ali biti na ravni fosilnih goriv.

Ko se to zdravljenje izvaja z vodikom, se govori o izpopolnjevanju rastlinskega olja ali živalskih maščob; Stopnja oksidacije se zmanjša ali so molekule razdrobljene. Medtem ko se v biodizlu namesto vodika uporabljajo alkoholi (metanol, etanol, propanol itd.).

[TOC]

Zgodovina

Reakcija transterifikacije

V preteklosti je bil že odkrit odgovor za prvo težavo, s katerim bi se soočala goriva biološkega izvora. Tam leta 1853 dva znanstvenika in. Duffy in J. Patrick je dosegel prvi prehod rastlinskega olja, tudi dolgo, preden se bo Rudolf Diesel odpravil do svojega prvega funkcionalnega motorja.

V tem procesu transasterifikacije trigliceridi olj in/ali maščob reagirajo z alkoholi, predvsem metanolom in etanolom, da izvirajo metil in etilne maščobne kisline, poleg glicerola kot sekundarnega proizvoda. Za pospešitev reakcije se uporablja osnovni katalizator kot KOH.

Najpomembnejša točka transterifikacije maščob je, da je osemdeset let pozneje belgijski znanstvenik, imenovan G. Chavanne bi to reakcijo preusmeril na zmanjšanje visoke in kontraproduktivne viskoznosti rastlinskih olj.

Rudolf Diesel in njegov motor

Dizelski motor se je pojavil leta 1890, že konec 19. stoletja, kot odgovor na omejitve parnih strojev. Zbral vse, kar je bilo zaželeno motorja: moč in trajnost. Delovala je tudi s katero koli vrsto goriva; In za občudovanje samega Rudolfa in francoske vlade je lahko sodeloval z rastlinskimi olji.

Ker je bil trigliceridi energije, je bilo logično. Diesel je podpiral neposredno uporabo teh olj, saj je z dobrimi očmi videl, da bi kmetje lahko obdelali svoja goriva na zelo oddaljenih mestih do nahajališč nafte.

Vam lahko služi: glukonska kislina: struktura, lastnosti, sinteza, uporaba

Prvi funkcionalni model dizelskega motorja je bil uspešen v predstavitvi 10. avgusta 1893 v Augusti v Nemčiji. Njegov motor je sodeloval z arašidovim oljem, saj je Rudolf Diesel trdno verjel, da lahko rastlinska olja nasprotujejo fosilnim gorivom; A kot so bili brutalno preganjani, brez nadaljnjih načinov zdravljenja.

Ta isti motor, ki je sodeloval z arašidovim oljem, je bil predstavljen na razstavi Paris World leta 1900. Vendar pa ni tako vzbudil pozornosti, ker je bilo do takrat olje veliko bolj dostopen in poceni vir goriva.

Petrodiésel

Po Dieselovem smrti leta 1913 smo dizel (dizel ali olje) dobili iz izpopolnjevanja nafte. In potem se je moral model dizelskega motorja, zasnovan za arašidovo olje, prilagoditi in obnoviti tako.

Bilo je tako, da je Petrodiél zmagal več desetletij, saj je bila to najcenejša alternativa. Preprosto je bilo praktično sejati velike hektarje rastlinskih množic za zbiranje olj, kar je na koncu, ker so bile tako viskozne, povzročale težave z motorji in niso ustrezale enakim donosom, pridobljenim z bencinom.

Težava tega fosilnega goriva je bila, da je povečala kontaminacijo ozračja in je bila odvisna tudi od gospodarstva in politike naftnih dejavnosti. Glede na to, da se je nemogoče zateči nanjo, so bila v nekaterih okoliščinah rastlinska olja uporabljena za mobilizacijo težkih vozil in strojev.

Biogorivo v drugi svetovni vojni

Ko je v drugi svetovni vojni zaradi konflikta nafto začelo omejiti olje, se je več držav spet potrebovalo zateči na rastlinska olja; Vendar so se morali spoprijeti s škodo na stotine tisoč motorjev zaradi razlike v viskoznosti, ki ne bi mogla prenašati njihove zasnove (še manj, če bi imeli emulgirano vodo).

Po vojni so narodi znova pozabili na rastlinska olja in nadaljevali prakso, da je kurjenje samo bencina in petrodiésela.

Rojstvo biodizla

Težavo z viskoznostjo je rešil belgijski znanstvenik G. Chavanne leta 1937, ki so ji podelili patent po načinu pridobivanja etilnih estrov maščobnih oljnih kislin, zdravljenih z etanolom.

Zato lahko rečemo, da se je biodizel formalno rodil leta 1937; Toda njihova množična rastlina in proizvodnja sta morala počakati do leta 1985, izvedena na avstrijski kmetijski univerzi.

S predložitvijo teh rastlinskih olj na transesterifikacijo je bil problem viskoznosti končno rešen, ki je ujemala petrodiée v zmogljivosti in celo predstavljala zeleno alternativo nad tem.

Lastnosti

Lastnosti biodizla so globalno odvisne od surovin, s katerimi se je pojavil. Lahko ima barve, ki se razlikujejo od zlata, do temno rjavega, fizičnega videza, ki je odvisen od proizvodnega procesa.

Na splošno gre za gorivo z dobro mazivo, kar zmanjšuje hrup motorjev, podaljša življenjsko dobo in zahteva manjše naložbe za njegovo vzdrževanje.

Lahko vam služi: pol -razvita formula: kaj je in primeri (metan, propan, butan ...)

Ima točko vžiga, večjo od 120 ° C, kar pomeni, da dokler zunanja temperatura tega ne presega, ni nevarnosti požara; Stvar, ki se ne zgodi z dizlom, ki lahko gori tudi pri 52 ° C (zelo enostavno je doseči za cigareto za vžig).

Ker nima aromatičnih ogljikovodikov, kot sta benzen in toluen.

Prav tako v svoji sestavi nima žvepla, zato tako ne proizvaja onesnaževalnih plinov₂ Niti tako₃. Ko je pomešan z dizlom, mu daje mazivo kot v naravnih žveplovih spojinah. Pravzaprav je žveplo nezaželen element, in ko dizel desulfura izgubi mazanje, ki se mora okrevati z biodizlom ali drugimi dodatki.

Pridobivanje in proizvodnjo

Biodizel dobimo iz rastlinskih olj ali prenosnih živalskih maščob. Toda kaj od njih mora predstavljati surovi material? V idealnem primeru tistega, ki ustvari večje količine olja ali maščobe iz nižjega kulturnega območja; da bi bilo v ustreznejših besedah ​​število hektarjev, ki jih zaseda njeno polje za gojenje.

Dober biodizel naj bi prišel iz pridelka (zrna, semena, sadje itd.), ki proizvaja velike količine olja iz majhnih polj; V nasprotnem primeru bi bilo treba, da njihovi pridelki pokrivajo celotne države in ne bi bili ekonomsko sposobni.

Zbrano biomaso, olje je treba pozneje izvleči s procesnimi neskončnostmi; Med njimi je na primer uporaba nadkritičnih tekočin za vlečenje in raztapljanje olja. Ko olje dobimo, je podvržena transesterifikaciji, da se zmanjša njena viskoznost.

Transerifikacija dosežemo z mešanjem olja z metanolom in bazo v paketnih reaktorjih, bodisi pod ultrazvokom, nadkritičnimi tekočinami, mehanskimi agitacijami itd. Ko se uporablja metanol, dobimo temeljite bere maščobnih kislin (slava) Metilni ester maščobnih kislin).

Če se uporabijo etanol, bodo dobljeni etilni estri maščobnih kislin (FAEE). Vsi ti estri in njihovi kisikovi atomi so značilni za biodizel.

Metanol in glicerol

Metanol je pretežno uporabljen alkohol kot surovina pri proizvodnji biodizla; In glicerol je na drugi strani stranski proizvod, ki bi ga lahko uporabili za podporo drugih industrijskih procesov in zato izdelali biodizelsko proizvodnjo.

Glicerol izvira iz originalnih molekul trigliceridov, ki jih zamenja metanol, da povzroči tri slave.

Vrste biodizla

Različna olja ali maščobe imajo svoje profile maščobnih kislin; Zato ima vsak biodizel različen mono alkilico ester produkt transesterifikacije. Kljub temu, ker se ti estri skoraj ne razlikujejo po dolžinah svojih gaziranih verig, nastala goriva ne kažejo velikih nihanj med njihovimi lastnostmi.

Potem ni klasifikacije za biodizel, ampak drugačna učinkovitost in dobičkonosnost glede na vir nafte ali maščobe, ki je izbran za njegovo proizvodnjo. Vendar pa obstajajo mešanice za biodizel-peestosel, ker se obe gorivi lahko mešata in med seboj mešata, kar prispeva k njihovim koristnim lastnostim za motor.

Čisti biodizel naj bi bil B100; ki je enak 0% petrodizla v svoji sestavi. Potem so tu še druge mešanice:

Lahko vam služi: Acilo Skupina: struktura, značilnosti, spojine in derivati

- B20 (z 80% Petrodizel).

- B5 (z 95% Petrodizel).

- B2 (z 98% petrodizel).

Zbrani avtomobili pred letom 1996 niso mogli uporabljati B100 na svojih motorjih, ne da bi morali napolniti določene komponente, ki so se poslabšale zaradi njihovega delovanja s topilom. Vendar še danes obstajajo avtomobilski modeli, ki ne soglasje v njihovi tovarni zagotavljajo velike koncentracije biodizla, zato priporočajo uporabo manjših mešanic, ki B20.

Prednosti

Niz prednosti, ki jih ima biodizel na Petrodiéselu zeleno in privlačno alternativo:

- Dobimo ga iz biomase, surovin, ki je obnovljiv in se pogosto izgubi kot odpadki.

- Je biološko razgradljiv in ni strupen. Zato ne bo onesnažilo tal ali morij, če se po nesreči razlije.

- Njegova visoka točka vžiga je varnejša pri shranjevanju in prevozu.

- Ne proizvaja toplogrednih plinov, ker co₂ sproščeno predstavlja enako količino tiste, ki jo absorbirajo rastline. Zahvaljujoč temu se srečuje tudi s protokolom Kjot.

- Spodbude podeželske dejavnosti za sajenje pridelkov, iz katerih se izvleče rastlinsko olje.

- Se lahko pojavi tudi iz ocvrtega olja. Ta točka je zelo naklonjena, ker lahko reciklirano, domače ali restavracijske olje, namesto da bi zavrgli in onesnažili podzemno vodo, uporabite za proizvodnjo več zelenega goriva.

- Predstavlja pot do dolgoročnega nafte in njegovih derivatov.

- Pri zgorevanju pustite manj ostankov.

- Bakterijske alge so poleg soje in sončničnih semen obetaven vir biodizla (in za mnoge nezaželene).

Nevšečnosti

S tem gorivom ni vse popolno. Biodizel predstavlja tudi omejitve, ki jih je treba premagati, če želite zamenjati Petrodiél. Nekatere od teh omejitev ali nevšečnosti njegove uporabe so:

- Ima višjo temperaturo strjevanja, kar pomeni, da pri nizkih temperaturah postane gel.

- Njegova moč topila lahko konča peno iz naravne gume in poliuretana, ki je prisotna v montažnih avtomobilih pred letom 1990.

- Je dražja od Petrodiésela.

- Poveča cene pridelkov in hrano, ker vključujejo dodano vrednost, kadar se uporabljajo kot biodizelski surovina.

- Glede na biomaso boste morda potrebovali veliko hektarjev gojenja, kar bi pomenilo jemanje ekosistemov zunaj tega namena, zato bi vplivalo na prostoživeče živali.

- Čeprav med zgorevanjem ne proizvaja žveplovih plinov, sprošča večje koncentracije dušikovih oksidov, ne pa_x.

- Uporabljene bi bile velike količine hrane, ki bi bila namesto zadovoljevanja lakote dodeljena proizvodnji biodizla.

Reference

1. Wikipedija. (2019). Biodizel. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
2. Penelope. (28. december 2011). Biodizel: Prednosti in slabosti. Twenergy. Okrevano od: twenergy.com
3. Relovetec. (2013). Biodizel. Pridobljeno iz: rastline Debiomasa.mreža
4. Van Gerpen Jon. (3. april 2019). Zgodovina biodizla. Kmetijska energija. Okrevano od: kmetija-anergije.podaljšek.org
5. Scott Hess.   (2019).   Kako deluje biodizel.  Kakovostno delo.   Okrevano od: Auto.Kakovostno delo.com
6. Pacifiški biodizel. (2019). Biodizel. Okrevano od: biodizel.com