Combustibil biodiesel: proprietăți, avantaje și dezavantaje

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-02 14:01

Combustibilul biodiesel există de mult timp. Cu toate acestea, nu orice persoană poate explica care este diferența dintre motorina convențională și biomotorină. Acest articol va risipi miturile și va oferi o idee clară despre metodele și etapele sintezei biodieselului, precum și despre dezavantajele și avantajele acestuia.

În țările occidentale, ideea de a produce combustibil din resurse regenerabile este extrem de populară. În Rusia, combustibilul biodiesel rămâne exotic. Și această stare de lucruri va continua cel mai probabil până când rezervele de petrol se vor epuiza. Și asta se va întâmpla, potrivit oamenilor de știință, în nu mai puțin de o sută de ani.

Producție de biodiesel

Multe culturi pot servi drept materii prime pentru producerea unui astfel de combustibil. În funcție de zona climatică, poate fi boabe de soia, porumb și semințe de floarea soarelui și rapiță. Și aceasta este departe de a fi o listă exhaustivă. Unii meșteri reușesc să stabilească producția de biodieselcombustibil acasă din rămășițele de ulei de floarea soarelui.

Culturile de rapiță sunt cele mai potrivite, deoarece cresc rapid și nu sunt capricioase pentru vreme și alte condiții. Dar recent s-a discutat activ posibilitatea de a produce combustibil din alge. Potrivit estimărilor preliminare, astfel de materii prime vor înlocui culturile de rapiță în viitorul apropiat. Acest lucru se datorează faptului că pentru cultivarea algelor nu este necesară ocuparea suprafețelor însămânțate. În plus, rezultatul va avea indicatori tehnici și economici mai buni.

Tehnologia de producție

Ca și în cazul organizării oricărui proces tehnologic, la început, se realizează controlul de intrare al materiei prime primite. În acest caz, se efectuează o verificare aleatorie a boabelor. Calitatea semințelor este evaluată în funcție de calitatea întregului transport.

Următorul pas este obținerea uleiului. De ce materiile prime sunt trimise la bidon. Prajitura obtinuta in urma stoarcerii uleiurilor nu se arunca, se foloseste la producerea hranei pentru animale.

Uleiurile sunt supuse unei prelucrări ulterioare (așa-numita esterificare). Constă în îmbogățirea uleiului cu esteri metilici. Conținutul total al acestor substanțe pe tot volumul trebuie să fie de cel puțin 96%.

Esența tehnologiei este destul de simplă: trebuie să adăugați metanol și un activator al proceselor chimice (orice alcali). Metanolul este de obicei obținut din rumeguș. Cu toate acestea, este posibil să simplificați sarcina. În loc să izolați metanolul, puteți dilua uleiul cu cantitatea necesară de izopropilalcool sau etanol.

Pentru ca procesele de esterificare să aibă loc, este necesară încălzirea uleiului la temperaturi ridicate. Acest lucru durează de obicei până la două ore. În același timp, este necesar să monitorizați în mod constant procesul și să nu fiți distras: chiar și o ușoară creștere a temperaturii poate aprinde uleiul.

Finalizarea reacției chimice este evidențiată de primirea sedimentului de glicerol la fund și formarea a două straturi în recipient. Prin urmare, este de dorit ca un container transparent să fie utilizat pentru aceste procese: în acest caz, puteți determina vizual cu acuratețe când procesul este finalizat, ceea ce va elimina necesitatea îmbunătățirilor ulterioare și va preveni căsătoria.

Proprietățile biodieselului

Biocarburanții au proprietăți cu adevărat uimitoare. Deci, sarea obișnuită de masă este de 10 ori mai toxică decât biodieselul.

De remarcat este și temperatura extrem de ridicată de aprindere a biocombustibililor - 150 de grade față de 50 de grade Celsius pentru benzina convențională. Această circumstanță face biodieselul mult mai sigur în timpul transportului și depozitării.

La arderea unui astfel de combustibil, nu se formează mirosuri neplăcute. În loc de duhoarea obișnuită, se simte o aromă plăcută a plantelor de peste mări.

Utilizarea biodieselului nu afectează performanța unității de putere: puterea și cuplul nu se modifică. În același timp, crește și durata de viață utilă a motorului cu ardere internă.

Opțiuni de biocombustibil

Un astfel de combustibil este permis să umple rezervorul mașinii. În același timp, nu este cu nimic inferior unui motor diesel tradițional și, în unele privințe, chiar îl depășește. Mulți proprietari de mașini și utilaje grele (camioane, recolte, utilaje speciale) nu pot face un astfel de pas. Dar, conform numeroaselor mărturii ale șoferilor, combustibilul biodiesel nu dăunează motorului și nu poluează sistemul de injecție.

Uneori, biomotorina este amestecată în anumite proporții cu combustibilii tradiționali și turnată în rezervorul unui vehicul. Această experiență nu a fost încă bine studiată. Dar, judecând după recenzii, această tehnică are și dreptul la viață.

Beneficiile combustibilului biodiesel

Cel mai important avantaj este utilizarea resurselor regenerabile ca materie primă, care în viitor poate asigura securitatea energetică a întregii lumi. În ciuda creșterii rapide a popularității vehiculelor electrice, motorul cu ardere internă va juca un rol decisiv în economia globală pentru foarte mult timp de acum încolo. Da, este puțin probabil ca marile nave oceanice, chiar și pe termen lung, să poată fi transferate la tracțiune electrică. Potențialii producători de combustibil biodiesel în țara noastră sunt fermele și fermele colective. La urma urmei, disponibilitatea combustibilului pentru acești subiecți este o problemă extrem de acută în ajunul campaniilor de semănat. Dacă fermele sunt dotate cu echipamentele tehnologice necesare și sunt asigurați specialiști, atunci acestea ar putea bine să devină autosuficiente în combustibil. Acest eveniment ar avea un impact pozitiv asupra dinamicii creșterii prețurilor. Ca urmare a acestui set de măsuri, competitivitatea întreprinderii va crește semnificativ.

O caracteristică importantă a combustibilului biodiesel este că este produs din materii prime vegetale. Mai mult, cultivarea acestor culturi nu epuizează terenul, ci are un efect pozitiv asupra fertilităţii acestuia. Deci, pentru producția de combustibil, se pot folosi uleiuri de arahide, rapiță, muștar, rapiță, soia și alte uleiuri. Există rapoarte despre încercări de a produce biodiesel din grăsimi animale. Numai că acum nu este complet clar cât de fezabil din punct de vedere economic este acest lucru.

Dezavantajele biodieselului

Principalul dezavantaj al combustibilului biodiesel este costul ridicat al acestuia. Până acum, prețul produselor petroliere este în mod clar mai competitiv în comparație cu acest produs inovator. Un alt dezavantaj semnificativ este durata scurtă de valabilitate a biocombustibilului gata de utilizare: dacă nu este utilizat în scopul propus în termen de trei luni, combustibilul va deveni inutilizabil (se va descompune). Iar coarda finală este necesitatea retragerii din circulație a suprafețelor semănate semnificative potrivite pentru cultivarea produselor alimentare. Odată cu deficitul de alimente de pe planetă, această circumstanță devine treptat din ce în ce mai importantă.

Impactul asupra mediului

În mod surprinzător, acest tip de combustibil este absolut inofensiv pentru natură, iar eliberarea lui în mediu nu provoacă consecințe negative asupra florei și faunei. Nu același lucru se poate spune despre ulei șiproduse petroliere. Este bine cunoscut faptul că doar un litru de benzină sau combustibil poluează cel puțin un milion de litri de apă în oceanele lumii și duce la moartea multor organisme vii și microorganisme. Una dintre cele mai importante proprietăți ale combustibilului biodiesel este perioada sa de degradare rapidă: în decurs de o lună, microorganismele vor distruge aproape întreg volumul de combustibil. Astfel, dacă trecem modurile de transport fluvial și maritim la combustibil inovator, atunci consecințele dăunătoare ale accidentelor și scurgerilor de motorină pot fi minimizate.

Emisii de substanțe nocive în atmosferă

Reducerea emisiilor de dioxid de carbon în timpul arderii este un mare plus al combustibilului biodiesel. Potrivit oamenilor de știință care se ocupă de aceste probleme, cantitatea de emisii de CO_{2 din arderea biodieselului nu depășește cantitatea de procesare a dioxidului de carbon de către acele fabrici care au servit ca sursă de materii prime pentru producția de combustibil pe parcursul întregului ciclu de viață.}

Totuși, se produc emisii de la arderea combustibilului. De aceea, numirea biodieselului drept combustibil ecologic nu este în întregime corectă. Deși unii cred că volumele de producție de dioxid de carbon sunt atât de mici încât pot fi neglijate. Această afirmație este foarte controversată.

Specificații

Sulful este considerat o impuritate dăunătoare și este principala sursă de poluare a mediului în timpul arderii. Materia primă inițială de hidrocarburi minerale (ulei) pentru producția de combustibili tradiționali conține destul demult fosfor. Acest poluant este îndepărtat prin toate mijloacele disponibile. Trebuie spus că tehnologiile moderne fac posibilă efectuarea curățeniei foarte eficient. Și totul ar fi bine. Da, dar cu o scădere a concentrației de fosfor, proprietățile antifricțiune ale substanței scad brusc. Spre deosebire de combustibilul convențional, biodieselul nu trebuie curățat pentru fosfor, deoarece practic nu există fosfor acolo. Biodieselul are un efect anti-frecare foarte bun atunci când vine în contact cu suprafețele de frecare în punctul de contact.

Un caz real care a ajuns în Cartea Recordurilor Guinness: un camion (camion principal) a parcurs mult peste un milion de kilometri cu combustibil biodiesel cu un motor de la producător. Sună fantastic, dar este adevărat. Faptul este că atunci când se utilizează un astfel de combustibil, acesta din urmă îndeplinește și funcția unui basm de frecare a pieselor. Acest lucru duce la faptul că uzura produselor are loc mult mai târziu. O creștere semnificativă a duratei de viață utilă a produselor reprezintă o direcție importantă în îmbunătățirea eficienței activității economice a entităților comerciale.

Siguranța depozitării

O caracteristică importantă (din punct de vedere al asigurării siguranței în organizarea depozitării combustibilului) este punctul de aprindere. Dacă combustibilul se aprinde la temperaturi scăzute, acesta este un minus imens. Avantajul combustibilului biodiesel este că temperatura de aprindere este de cel puțin 150 de grade. Atunci când lucrați cu biomotorină, măsurile de siguranță nu trebuie neglijate și nu trebuie permisă neglijența în îndeplinirea sarcinilor. Thetipul de combustibil poate avea o explozibilitate puțin mai mică decât benzina sau motorina, dar reprezintă totuși o amenințare mai mare.

Rezumat

Biodieselul este un tip de combustibil foarte promițător. În SUA și țările occidentale, a fost utilizat în mod activ de mai bine de douăzeci de ani, dar în Rusia a primit puțină atenție. Motivul pentru aceasta este costul ridicat al producției de biodiesel.

Când este ars, combustibilul biodiesel practic nu emite substanțe nocive, ceea ce are un efect pozitiv asupra mediului. Producția este fără deșeuri, deoarece tot ce rămâne din fibre vegetale după extragerea uleiurilor este dat hranei pentru animale.

Încet, dar sigur, cererea de biomotorină crește. Atrage investitori din întreaga lume. Se estimează că producția de biocombustibili va crește rapid în viitorul apropiat.