Bioestry, biodiesel

Bioestry, Biodiesel – Paliwo to spotykane jest pod rożnymi nazwami bioester, biodiesel, estry metylowe wyższych kwasów tłuszczowych – FAME (ang. fatty acid methyl esters), estry metylowe oleju rzepakowego – RME (ang. Rapeseed Methyl Esters)….

Dodatkowo pod nazwą tych paliw kryją się różnego rodzaju mieszanki z olejem napędowym. Wszystkie te nazwy odnoszą się do paliwa produkowanego z olejów roślinnych oraz tłuszczów zwierzęcych wyniku trans estryfikacji kwasów tłuszczowych metanolem. Paliwo to nadaje się do silników wysokoprężnych (Diesla).

Produkcja:

Biopaliwa tego typu produkuje się głównie z olejów roślinnych – w Polsce, Niemczech – w europie podstawą jest rzepak, w Hiszpanii słonecznik, w Stanach Zjednoczonych –soja. Tłuszcze zwierzęce przeważnie są tłuszczami odpadowymi z produkcji spożywczej. Proces produkcji pelega na reakcji hydrolizy oraz estryfikacji kwasów tłuszczowych z metanolem które można przedstawić schematycznie reakcją

3 H2O + tłuszcz → kwasy tłuszczowe + gliceryna

kwasy tłuszczowe + 3 CH3OH → ester metylowy kwasu tłuszczowego (biodiesel) + 3 H2O

Szybkość reakcji uzależniona jest od temperatury, pH, stanu skupienia. Często w produkcji stosowane są różnego rodzaju katalizatory zawierające metale szlachetne. Po reakcji mieszanina ulega samoczynnemu rozdziałowi na lżejszą frakcje hydrofobową – biodiesel, oraz hydrofilową –cięższa zawierająca glicerynę, katalizator, wodę oraz nie przereagowny metanol. W Polsce pierwszą instalację do produkcji bioestrów uruchomiła rafineria Trzebinia.

Produkcja bioestrów jest droższa niż produkcja paliwa z ropy naftowej, niemniej jednak jest faworyzowana przez rządy poprzez zmniejszenie akcyzy na to paliwo.

Zalety tego paliwa

  • lepsze własności smarne niż olej napędowy co przedłuża żywotność silnika
  • brak siarki w gazach spalinowycj – mniejsze zanieczyszczenie
  • paliwo ekologiczne – bilans CO2 – część dwutlenku węgla ze spalań biodiesla pochodzi z roślin które już zaabsorbowały ten gaz z atmosfery – w przypadku oleju napędowego zostaje wprowadzony dwutlenek węgla z ropy naftowej do środowiska
  • większa produkcja tlenków azotu(NOx)
  • produkcja bioestrów z roślin uprawnych pozwala na zagospodarowanie nieużytków oraz daje szanse rolnikom na prace. Z jednego hektara można wyprodukować paliwa wystarczającego na przejechanie 20 tyś kilometrów
  • własne paliwo krajowe uniezależnia od importu ropy naftowej

Wady:

  • liczba centanowa (jest to wskaźnik zdolności do samozapłonu olejów napędowych) nie jest wyższa niż dla oleju napędowego
  • bioestry mogą rozpuszczać uszczelki i przewody wykonane z niektórych rodzaji gumy i tworzyw sztucznych
  • nieliczne właściwości fizyczne estrów kwasów tłuszczowych wyrażnie się zmieniają podczas wzrostu temperatury – co powoduje problemy z właściwym dozowaniem paliwa do silnika
  • bioester gęstnieje przy temperaturze około -10 °C

Rodzaje paliw

Bioestry mogą być dodatkiem do paliwa (dodatek do 5% do paliwa nie wymusza na sprzedawcy umieszczania informacji o tym dodatku) bądz mogą być czystymi paliwami.

  • B100 – czysty bioestry
  • B80 – mieszanina 80% procent FAME (bioestrów) z 20% ileju napędowego (ON)
  • B20 – mieszanina 20% FAME i 80% ON

Ciekawostka:

Rudolf Diesel -konstruktor silnika – w 1900 roku w Paryżu zaprezentował swój silnik o nowym systemie zapłonu. Silnik był zasilany olejem roślinnym z orzeszków ziemnych. Następnie do zasilania tego rodzaju silnika użyto oleju napędowego. Po latach wraca się z powrotem do naturalnych paliw.