Biodieselhistorie, egenskaper, typer, fordeler, ulemper

Han Biodiesel Det er et drivstoff av naturlig opprinnelse som oppnås ved å reagere vegetabilske oljer eller animalsk fett med alkoholer med lav molekylmasse. Denne reaksjonen kalles transcessterifisering; Det vil si at nye fettsyreestere (også kalt ape -alkylestere) fra de originale triglyseridene er dannet.

I andre sammenhenger i stedet for å bruke ordet 'transterifisering', sies det at biomasse gjennomgår en alkoholis, fordi det blir behandlet med alkoholer; Blant dem og overveiende metanol og etanol. Det er så vanlig å bruke metanol for å produsere dette biodrivstoffet som nesten er synonymt med det samme.

B5 Biodiesel leverandør. Kilde: Pxhere.

Biodiesel er et grønt alternativ for bruk av diesel, diesel eller petrodiésel (fremhever enda mer enn sammensetningen består av oljeshydrokarboner). Imidlertid skiller dens egenskaper og kvalitet når det gjelder utbytte i dieselmotorer ikke for mye, så begge drivstoffene er blandet i forskjellige proporsjoner.

Noen av disse blandingene kan være rikere av biodiesel (for eksempel B100) eller rikere av Petrodiésel (med bare 5-20% biodiesel). På denne måten strekker dieselforbruket seg når biodiesel blir introdusert for markedet; Men ikke før du overvinner en serie etiske, produktive og økonomiske problemer.

Fra et enkelt synspunkt, hvis en væske kan oppnås fra olje som er i stand til å brenne og generere energi for å flytte maskinene, hvorfor ikke en olje av naturlig opprinnelse? Imidlertid er dette i seg selv ikke nok: du bør motta en kjemisk behandling hvis du vil konkurrere eller være på nivå med fossilt brensel.

Når denne behandlingen utføres med hydrogen, er det snakk om en foredling av vegetabilsk olje eller animalsk fett; Dens oksidasjonsgrad er redusert eller molekylene er fragmenterte. Mens det er i biodiesel, brukes i stedet for hydrogen (metanol, etanol, propanol, etc.).

[TOC]

Historie

TORDERIFIKASJONSREATION

Responsen for det første problemet som drivstoff med biologisk opprinnelse ville møte var allerede oppdaget i fortiden. Der i 1853 to forskere, og. Duffy og J. Patrick, oppnådde den første overgangen av en vegetabilsk olje, selv lenge før Rudolf Diesel ville marsjere til sin første funksjonelle motor.

I denne prosessen med transesterifisering reagerer triglyserider av oljer og/eller fett med alkoholer, hovedsakelig metanol og etanol, for å opprinnelig metyl- og etylfettsyreestere, i tillegg til glyserol som et sekundært produkt som et sekundært produkt. En grunnleggende katalysator som KOH brukes til å akselerere reaksjonen.

Det viktigste poenget med utførelsen av fett er at åtti år senere en belgisk forsker, kalt G. Chavanne ville omdirigere denne reaksjonen for å redusere den høye og kontraproduktive viskositeten til vegetabilske oljer.

Rudolf Diesel og dens motor

Dieselmotoren dukket opp i 1890, allerede på slutten av 1800 -tallet, som svar på begrensningene i dampmaskiner. Samlet alt som var ønsket av en motor: strøm og holdbarhet. Det fungerte også med alle typer drivstoff; Og for beundring av Rudolf selv og den franske regjeringen, kunne han jobbe med vegetabilske oljer.

Å være triglyserider av energi, det var logisk. Diesel støttet direkte bruk av disse oljene, siden den så med gode øyne at bønder kunne behandle sitt eget drivstoff på veldig fjerne steder til oljeforekomstene.

Kan tjene deg: glukonsyre: struktur, egenskaper, syntese, bruk

Den første funksjonelle modellen av dieselmotoren var en suksess i presentasjonen 10. august 1893, i Augusta, Tyskland. Motoren hans jobbet med peanøttolje, da Rudolf diesel trodde at vegetabilske oljer kunne konkurrere med fossilt brensel; Men da de ble tiltalt brutalt, uten påfølgende behandlinger.

Den samme motoren som jobbet med peanøttolje ble presentert på Paris World Exhibition i 1900. Imidlertid vakte han ikke oppmerksomheten så mye fordi olje var en mye mer tilgjengelig og billig drivstoffkilde.

Petrodiésel

Etter Diesels død i 1913 ble diesel (diesel eller olje) oppnådd fra oljeforfining. Og så måtte dieselmotormodellen designet for peanøttolje tilpasse seg og gjenoppbygge for å jobbe med dette nye drivstoffet, som var mindre tyktflytende enn noen annen vegetabilsk olje eller biomasse.

Det var slik at Petrodiél vant i flere tiår, da det var det billigste alternativet. Det var ganske enkelt praktisk å så store hektar med plantemasser for å samle oljene sine, som til slutt fordi de var så tyktflytende endte opp med å forårsake problemer med motorer og ikke stemte overens med de samme utbyttet oppnådd med bensin.

Problemet med dette fossile drivstoffet var at det økte forurensningen av atmosfæren, og var også avhengig av økonomien og politikken for oljeaktiviteter. Gitt umuligheten av å ty til det, ble vegetabilske oljer i noen sammenhenger brukt til å mobilisere tunge kjøretøyer og maskiner.

Biodrivstoff i andre verdenskrig

Da oljen begynte å knappe olje i andre verdenskrig i kjølvannet av konflikten, hadde flere land behov for å ty til vegetabilske oljer igjen; Men de måtte takle skaden på hundretusener av motorer på grunn av forskjellen i viskositet som ikke kunne tåle deres design (enda mindre hvis de hadde emulgert vann).

Etter krigen glemte nasjonene igjen vegetabilske oljer og gjenopptok praksisen med å brenne bare bensin og petrodiésel.

Fødsel av biodiesel

Viskositetsproblemet hadde blitt løst av den belgiske forskeren G. Chavanne i 1937, som de innvilget patent ved sin metode for å skaffe etylestere av fettoljesyrer behandlet med etanol.

Det kan derfor sies at biodiesel formelt ble født i 1937; Men deres masseplante og produksjon måtte vente til 1985, utført ved et østerriksk landbruksuniversitet.

Ved å sende inn disse vegetabilske oljene til transesterifisering, ble problemet med viskositet endelig løst, samsvarende med Petrodiée i ytelse og til og med representere et grønt alternativ over dette.

Egenskaper

Biodiesels egenskaper avhenger globalt av råstoffet det skjedde. Det kan ha farger som varierer fra gullet, til det mørkebrune, fysiske utseendet som avhenger av produksjonsprosessen.

Generelt sett er det et drivstoff med god smørighet, noe som reduserer støyen fra motorene, forlenger levetiden og krever lavere investering for vedlikehold.

Det kan tjene deg: semi -utviklet formel: hva er og eksempler (metan, propan, butan ...)

Den har et tenningspunkt større enn 120 ºC, noe som betyr at så lenge den ytre temperaturen ikke overstiger dette, er det ingen risiko for brann; Ting som ikke skjer med diesel, som kan brenne selv ved 52 ºC (veldig lett å oppnå for en tenningssigarett).

Fordi det mangler aromatiske hydrokarboner som benzen og toluen, representerer det ikke en kreftfremkallende risiko i tilfelle søl eller langvarig eksponering.

Den har heller ikke svovel i sammensetningen, så den produserer ikke forurensende gasser så₂ Heller ikke₃. Når den er blandet med diesel, gir den det et smøremiddel enn det for dens naturlige svovelforbindelser. Faktisk er svovel et uønsket element, og når diesel er Desulfura mister smøring som må komme seg med biodiesel eller andre tilsetningsstoffer.

Innhenting og produksjon

Biodiesel oppnås fra vegetabilske oljer eller overført animalsk fett. Men hvilken av dem alle må utgjøre råstoffet? Ideelt sett den som genererer større mengder olje eller fett fra et lavere kulturområde; At det mer passende vil være antall hektar okkupert av dyrkingsfeltet.

En god biodiesel skal komme fra en avling (korn, frø, frukt osv.) som produserer store mengder olje fra små felt; Ellers vil det være nødvendig at avlingene deres dekker hele land og ikke ville være økonomisk levedyktig.

Samlet biomassen, må oljen trekkes ut senere gjennom prosessinfiniteter; Blant dem er for eksempel bruk av superkritiske væsker for å dra og oppløse oljen. Når oljen er oppnådd, blir den utsatt for transesterifisering for å redusere viskositeten.

Overtredelse oppnås ved å blande oljen med metanol og en base i batchreaktorer, enten under ultralyd, superkritiske væsker, mekaniske agitasjoner, etc. Når metanol brukes, oppnås grundige beres av fettsyrer (berømmelse) Fettsyremetylester).

Hvis det tvert imot brukes etanol, vil etylestere av fettsyrer (FAEE) oppnås. Det er alle disse estere og deres oksygenatomer som kjennetegner biodiesel.

Metanol og glyserol

Metanol er den overveiende brukte alkoholen som råstoff i biodieselproduksjon; Og glyserol er derimot et biprodukt som kan brukes til å støtte andre industrielle prosesser og derfor gjøre produksjonen av biodiesel.

Glycerol kommer fra originale triglyseridemolekyler, som erstattes av metanol for å forårsake tre berømmelse.

Typer biodiesel

Ulike oljer eller fett har sine egne fettsyreprofiler; Derfor har hver biodiesel forskjellige mono alquilico estere produkt av transesterifisering. Likevel, siden disse estere neppe er forskjellige i lengden på karbonatiserte kjeder, viser ikke de resulterende drivstoffene store svingninger mellom egenskapene deres.

Da er det ingen klassifisering for biodiesel, men en annen effektivitet og lønnsomhet i henhold til oljen eller fettkilden som er valgt for dens produksjon. Imidlertid er det biodiesel-peestoselblandinger, fordi begge drivstoffene kan blandes og er blandbare med hverandre, og bidrar med sine gunstige egenskaper for motoren.

Ren biodiesel sies å være B100; som er lik 0% av petrodiesel i sammensetningen. Så er det andre blandinger:

Det kan tjene deg: Acilo Group: Struktur, egenskaper, forbindelser og derivater

- B20 (med 80% petrodiesel).

- B5 (med 95% petrodiesel).

- B2 (med 98% petrodiesel).

Monterte biler før 1996 kunne ikke bruke B100 på motorene sine uten å måtte fylle på visse komponenter som ble dårligere på grunn av deres løsningsmiddelhandling. Selv i dag er det imidlertid bilmodeller som ikke samtykker i fabrikken deres garanterer store biodieselkonsentrasjoner, så de anbefaler å bruke mindre blandinger som B20.

Fordeler

En serie fordeler som biodiesel på Petrodiésel har et grønt og attraktivt alternativ:

- Det er hentet fra biomasse, råstoff som er fornybar og som ofte går tapt som avfall.

- Den er biologisk nedbrytbar og er ikke giftig. Derfor vil det ikke forurense jordsmonn eller hav hvis det tilfeldigvis søl.

- Det høydepunktet med tenning gjør det tryggere når du lagrer og transporterer det.

- Det produserer ikke klimagasser fordi CO₂ Utgitt representerer samme mengde som absorberes av planter. Takket være dette oppfyller det også Kyoto -protokollen.

- Insentiver landlige aktiviteter for å plante avlinger som vegetabilsk olje blir trukket ut.

- Det kan forekomme selv fra stekt olje. Dette punktet favoriserer det veldig fordi resirkulerte, innenlandske eller restauranter olje, i stedet for å kaste og forurense grunnvann, kan brukes til å produsere mer grønt drivstoff.

- Representerer en vei for å bli langvarig olje og dens derivater.

- La mindre rester når forbrenning.

- Bakterielle alger er, i tillegg til soyabønner og solsikkefrø, en lovende biodieselkilde (og uønsket for mange).

Ulemper

Ikke alt er perfekt med dette drivstoffet. Biodiesel presenterer også begrensninger som må overvinnes hvis du vil erstatte Petrodiél. 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.

- Dets løsningsmiddelkraft kan avslutte naturgummien og polyuretanskumet som er til stede i monteringsbiler før 1990.

- Det er dyrere enn Petrodiésel.

- Øker avlingsprisene og maten fordi de inneholder merverdi når de brukes som biodiesel råstoff.

- Avhengig av biomasse kan det hende du trenger mange hektar med dyrking, noe som vil bety å ta økosystemer utenfor dette formålet, og derfor vil påvirke dyrelivet.

- Selv om det ikke produserer svovelgasser under forbrenningen, frigjør den høyere konsentrasjoner av nitrogenoksider, ikke_x.

- Store mengder mat vil bli brukt, som i stedet for å tilfredsstille hungersnød, vil bli tildelt produksjonen av biodiesel.

Referanser

1. Wikipedia. (2019). Biodiesel. Hentet fra: i.Wikipedia.org
2. Penelope. (28. desember 2011). Biodiesel: Fordeler og ulemper. Twenergy. Gjenopprettet fra: Twenergy.com
3. Renovering. (2013). Biodiesel. Hentet fra: Debiomasa Plants.nett
4. Van Gerpen Jon. (3. april 2019). Historie om biodiesel. Gårdsenergi. Gjenopprettet fra: Farm-Aergy.Utvidelse.org
5. Scott Hess.   (2019).   Hvordan biodiesel fungerer.  Howstuffwork.   Gjenopprettet fra: Auto.Howstuffwork.com
6. Pacific Biodiesel. (2019). Biodiesel. Gjenopprettet fra: Biodiesel.com