Какое растение позволяет получить биодизель

Из каких растений лучше делать биодизель?

Биодизель — моторное топливо производят из растительного сырья: из масла рапса, сои, пальмы, подсолнечника, льна и других масличных растений. В США биодизель изготавливают в основном из соевого масла, в Германии в основном из рапса. Ведутся разработки технологии производства биодизеля из морских водорослей, чтобы не использовать сельскохозяйственные площади.

Лучшим топливным растением считается подсолнечник. Но есть одно но, что это растение одновременно и пищевое. На подсолнечном масле очень хорошо пожарить картошку или чебурек или использовать его в салат. Если мы будем использовать подсолнечник как топливо, то мы вынуждены будем тратить посевные площади, которые и так ограничены на производство топлива, а не еды, что приведет к голоду. На мой взгляд лучше всего обратить внимание на энергию Солнца и ветра.

Использование жира и масла в качестве горючего может осуществляться такими способами:

Напрямую, заливая масло в бак. Недостатком такого подхода будет неполное его сгорание, смешивание со смазкой и ухудшение ее смазочных свойств, а также появление отложений на форсунках, кольцах, поршнях из-за повышенной вязкости растительного топлива.

Смешивая его с керосином или дизельным топливом.

Путем преобразования растительного масла, источником получения которого может быть рапс, кукуруза, подсолнечник и т.д., и в итоге получение биодизеля.

Наиболее сложной из упомянутых считается технология преобразования масла, но тем не менее, она настолько проста, что легко реализуется, благодаря чему можно получить биодизель в домашних условиях.

Биодизель: производство, применение, виды

Биодизель производят из растительных и животных продуктов. В России пока нет госстандартов и программ производства биологического дизтоплива, хотя в СССР сельхозтехнику заправляли топливом из рапсового масла.

В ряде стран биодизельное топливо используют как альтернативу нефтепродуктам. В Канаде, Америке, Бразилии и других государствах биодизелем разбавляют обычное дизельное топливо (ДТ), чтобы удешевить последнее.

Как производят биодизельное топливо

Производство биодизеля состоит из нескольких этапов:

Масло очищают от механических примесей.

Добавляют метиловый спирт (щелочной катализатор).

Жидкость нагревают до 50 градусов, отстаивают, охлаждают.

Смесь расслаивается на легкую (метиловый эфир или экодизель с цетановым числом от 56 до 85) и тяжелую (глицериновая фаза) фракции.

Побочный продукт в виде глицериновой фазы отправляют на дистилляцию метанола, чтобы таким образом снизить щелочность. Полученный глицерин используют для производства моющих средств, фосфорных удобрений. Его также применяют в фармацевтике, лакокрасочной промышленности.

Метиловый эфир до того, как стать биодизелем, поступает на промывку. Здесь удаляют продукты омыления, чтобы полученное горючее не засоряло фильтры машины и не привело к отложению смол в камере сгорания.

Биотопливо производят как в промышленных масштабах, так и с помощью мобильных установок. Благодаря такому оборудованию получают около 200 т горючего в месяц.

Цена топлива из растений выше, чем на классический дизель. Поэтому активное производство биодизеля налажено только в странах, которые делают ставки на долговременные инвестиции. Там поддерживают развитие отрасли, уделяют внимание биодизелю на всех уровнях.

Экодизель не единственный вид альтернативного топлива. Основные конкуренты нефтепродуктов такие: водородное, этанол.

Чем биодизельное топливо отличается от дизеля

Для использования биодизеля не нужно менять конструкцию обычного мотора. Топливо заливают в чистом виде или вместе с дизтопливом (разбавляют от 5 до 35% с биодизелем). Мощность двигателя на экологическом горючем ниже, а расход — выше на 5–8%.

По сравнению с минеральным ДТ, биодизель:

при сгорании не оставляет токсичных отходов в виде свинца, серы;

снижает выделение углекислого газа;

уменьшает количество копоти вдвое;

обеспечивает смазывание узлов;

не пахнет неприятно;

не вредит экологии (если пролить на землю, спустя 3–4 недели о биодизеле ничего не будет напоминать — жидкость переработают микроорганизмы);

повышает ресурс мотора за счет смазывающих свойств, повышенного цетанового числа.

Помимо выигрышных сторон, есть параметры биодизельного топлива, по которым оно проигрывает солярке:

выше агрессивность к резиновым деталям, лакокрасочному покрытию кузова (если залили капот биодизелем, следует сразу смыть жидкость);

пользование биодизелем в холода оставляет кристаллические восковые отложения на форсунках, жиклерах вплоть до закупорки;

зимой езда на биодизеле менее эффективная.

Помимо перечисленного, известны случаи поломки топливных фильтров, насосов высокого давления в машинах на биодизеле. Из-за этого производителям дизельных моторов приходится менять конструкцию для адаптации под применение биодизельного топлива.

Основные виды биодизельного горючего

Разделение топлива на виды основано на выборе сырья. Для производства биодизеля используют эфирные растительные масла, вытяжку из водорослей, животные жиры, отработку подсолнечного масла. С учетом сырья топливо приобретает те или иные характеристики.

Производство биодизеля возможно из масел сельскохозяйственных культур, жиросодержащих отходов, липидов микроводорослей.

Целесообразность изготовления топлива из сельскохозяйственных культур можно оценить по таблице. В ней указано, сколько выйдет получить масла с 1 гектара земли.

Растительное сырье, которое станет биодизелем

Водоросли (реальные цифры)

Наиболее популярные виды сырья для топлива:

Рапсовое масло. Содержит йод (менее 120 единиц). Культура дает высокий урожай. Масло — стойкое к окислению.

Подсолнечное масло. Чуть меньше урожая, чем у рапса. Содержит более 120 единиц йода, что нарушает европейский стандарт EN 14214. Из-за этого его смешивают в биодизеле с другим сырьем.

Животные жиры. Содержат много полимеров. Выбор в пользу такого сырья обусловлен низкими ценами.

Соевое масло. Наиболее часто применяют в Аргентине, Америке. Содержит йода больше европейской нормы, но сертифицируется по другому стандарту — ASTM D-6751-02 (США) без упомянутых ограничений. Поэтому там без проблем можно ездить на этом биодизеле.

Пальмовое масло. Распространено в Малайзии. Учитывая, что пальмовое масло становится вязким при +11 градусах, к биодизелю в теплом климате нужно добавлять другое сырье.

Наиболее перспективные сельскохозяйственные культуры для изготовления биодизеля — водоросли. Другие семена до конца не исследованы. Есть опыт применения хлопкового масла в Греции, ореховых масел в Никарагуа.

В течение 20 лет с 1978 года сотрудники Министерства энергетики США исследовали выращивание водорослей, в которых много масла. По результатам выявили, что Нью-Мексико, Гавайи, Калифорния подходят для выращивания этих растений, которые можно использовать в биодизеле, в промышленных масштабах.

В открытых прудах площадью в 1000 м2 анализировали урожайность на протяжении шести лет. Показатель составил около 50 г с 1 м2 за сутки. С 200 тысяч гектар можно собрать и направить на производство биодизеля столько водорослей, сколько потребуется для обеспечения 5% американских машин в год.

Площадь в 200 тысяч гектар — меньше 0,1% американских земель, где можно выращивать масличные водоросли.

Причина, по которой их не выращивают в больших объемах, чтобы потом использовать в биодизеле, простая: растениям нужна высокая температура круглосуточно. А в открытых прудах проблематично регулировать ее перепады ночью.

Другое дело — выращивание в биореакторах, которые располагают недалеко от электростанции. Тепло, которое сбрасывает промышленное предприятие, покрывает более 70% потребностей растений.

Растительные масла служат стабильным сырьем для производства биодизеля. Свойства у разных видов топлива отличаются. В таблице — температуры замерзания и цетановое число различных масел.

Как устроено производство биотоплива, и какие проблемы оно решает

Биологическое топливо — это горючее растительного или животного происхождения. Предполагается, что оно заменит традиционные виды топлива из исчерпаемых ресурсов на те, которые производятся из возобновляемого сырья.

Например, к биотопливу можно отнести обычные дрова или рапсовое масло. Однако дизель и бензин вытеснили эти виды топлива, так как они дешевле, а массовая автомобилизация требовала больших объемов топлива.

Почему люди вновь вернулись к биотопливу? Первая причина — климатический кризис, который усугубляется выбросами парниковых газов от использования ископаемого топлива. На транспорт приходится практически четверть от всей эмиссии углекислого газа, связанной с производством энергии. С 1970 года объем выбросов парниковых газов в транспортном секторе вырос вдвое, из которых 80% приходится на дорожный транспорт.

Вторая причина — поиск возобновляемых источников энергии, так как запасы нефти и угля вскоре могут полностью закончится. Сюда же можно добавить и скачки цен на углеводороды.

Виды биотоплива

• Твердое
• Жидкое
• Газообразное

Твердое биотопливо

Самый типичный и древний вид твердого биотоплива — дрова. Однако сейчас в чистом виде и в крупных масштабах их уже почти не используют. Наиболее ходовым твердым видом биотоплива стали пеллеты, получаемые из древесных опилок или коры, соломы, оливковых косточек, ореховой скорлупы или шелухи семечек подсолнечника. Также пеллеты делают из навоза крупного рогатого скота.

Пеллеты заменяют уголь, дрова и солярку. При сгорании они не выделяют вредных веществ и практически не дымят (в отличие от угля и дизеля). Кроме того, они более энергоэффективны, чем обычные дрова. Плюс пеллетов также в минимальном содержании золы, что снижает потребность в обслуживании печей и котлов. Кроме того, они имеют самую низкую цену по сравнению с другими видами биотоплива.

Жидкое биотопливо

Биоэтанол — наиболее популярное и массовое жидкое биотопливо. Его получают путем ферментации крахмала или сахара. Бразилия и США входят в число лидеров по производству биоэтанола. В США биотопливо на основе этанола производят из кукурузы и обычно смешивают с бензином для получения гибридного топлива. В целом в США на биотопливо приходится 5% от всего энергопотребления. В Бразилии биотопливо на основе этанола делают из сахарного тростника, а в Англии даже производят из сахарной свеклы.

Биодизель — второе по популярности жидкое биотопливо. Биодизель делают в основном из масличных растений, таких как соя или масличная пальма, и в меньшей степени из других масляных продуктов, например, отходов кулинарного жира после жарки во фритюре. Биодизель используется в дизельных двигателях и обычно смешивается с нефтяным дизельным топливом в различных пропорциях.

Биобутанол — четырехуглеродный спирт, который также относится к биотопливу. Его делают из того же сырья, что и этанол. Преимущества биобутанола по сравнению с биоэтанолом заключаются в том, что биобутанол не смешивается с водой, имеет более высокое содержание энергии и более низкое давление паров, что означает более низкую летучесть в результате испарения.

Диметиловый эфир. Его можно получить из биомассы, но в промышленных масштабах исходным сырьем для него остается природный газ. Плюс такого топлива в том, что его энергоэффективность практически равна дизельному топливу, однако плотность энергии у диметилового эфира вдвое ниже, чем у дизельного топлива, поэтому для него требуется топливный бак в два раза больше. К тому же для транспортных средств нужна специально разработанная система для работы двигателя на диметиловом эфире.

Сейчас инженеры активно разрабатывают новое поколение жидкого биотоплива, полученного с помощью водорослей. Водоросли выращивают в больших бассейнах или на фермах, они превращают солнечный свет в энергию и хранят ее в виде масла. Масло извлекается механически (при прессовке биомассы) или с помощью химических растворителей, которые разрушают стенки клеток. Дальнейшая переработка и очистка дает биотопливо, подходящее для использования в качестве альтернативы традиционным видам топлива.

Газообразное биотопливо

Биогаз — это газ, состоящий в основном из метана и углекислого газа в различных пропорциях в зависимости от состава органического вещества, из которого он был получен. Основными источниками биогаза являются отходы животноводства и сельского хозяйства, сточные воды и органика из бытовых отходов. Биогаз образуется в результате процессов биологического разложения без доступа кислорода (анаэробное сбраживание).

Биоводород — аналог обычного водорода, который получают из биомассы. Термохимический способ представляет собой нагрев исходного сырья без доступа кислорода до высоких температур, например, древесных отходов, при котором выделяется водород и другие попутные газы. При биохимическом способе получения биоводорода в биомассу добавляют специальные микроорганизмы, которые ее разлагаются с выделением водорода.

Плюсы и минусы биотоплива

Преимущества:

1. Возобновляемость ресурса. Ископаемое топливо — это иссякаемый источник энергии, который со временем закончится. Поскольку биотопливо производится из растительных веществ, оно теоретически является возобновляемым.
2. Снижение негативного влияния на окружающую среду. При сжигании биотоплива количество углекислого газа снижается до 65%, что сокращает вклад отрасли в изменение климата. Кроме того, биоэтанол и биодизель содержат меньшие концентраций таких химических веществ как хлор и сера. Это означает, что биотопливо помогает снизить выбросы этих загрязнителей в атмосферу.
3. Экономическая безопасность. Биотопливо можно производить на месте, создавая рабочие места в том же регионе, где оно будет потребляться, тем самым сокращая транспортные расходы и выбросы. Кроме того, производство собственного биотоплива снижает зависимость страны от поставок нефти из других государств.
4. Долговечность двигателя. Поскольку биотопливо содержит меньше примесей в сравнении с традиционными видами топлива, то и двигатели будут загрязняться меньше и реже выходить из строя.

Недостатки:

1. Потеря лесов. Производство биотоплива требует огромных территорий под выращивание сырья. Это может привести к массовым вырубкам лесов, чтобы освободить площади.
2. Продовольственный кризис. Производство биотоплива может повлиять на экономику, связанную с ценами и доступностью продуктов питания, так как пахотные земли будут отводиться под культуры для биотоплива, а не для пищи.
3. Деградация почвы. Выращивание одних и тех же культур (монокультур) приведет к истощению почвы и росту числа вредителей. Для борьбы с ними будут использовать химические пестициды, как следствие — снижение плодородия почвы и потеря биоразнообразия.
4. Использование ресурсов. Количество энергии, производимой с помощью биотоплива, значительно меньше, чем от сжигания ископаемого топлива, а это означает, что для удовлетворения энергетических потребностей того же количества людей требуется гораздо больше земли, воды и удобрений.
5. Энергетические затраты. При оценке экономических выгод от биотоплива необходимо учитывать энергию, необходимую для его производства. Например, в процессе выращивания кукурузы для этанола используются ископаемые виды топлива при производстве удобрений, транспортировке кукурузы и перегонке этанола. В этом отношении этанол, полученный из кукурузы, дает относительно небольшой выигрыш в энергии.

Где используется биотопливо

Пока речь в основном идет о потреблении его в домашних условиях. Обычно твердые виды биотоплива используют в бедных странах, где нет других источников энергии, для приготовления пищи, стирки и уборки или для обогрева самого дома. 80% всего потребляемого сегодня биотоплива используется как раз для этих целей. 18% биотоплива задействовано в промышленности как источник энергии и смазочных материалов. Биотопливо часто упоминают в качестве альтернативы бензину для автомобилей, но сейчас только 2% используется в транспортной отрасли.

Перспективы биотоплива

На сегодняшний день из развитых стран США являются крупнейшим производителем биотоплива, на них приходится почти 40% мирового рынка. Всего в 2019 году мировое производство биотоплива превысило 1,8 тыс. баррелей, доля на рынке которого составила $136 млрд. Пока это стало рекордом. Из-за пандемии коронавируса мировой рынок биотоплива упал примерно на 8% впервые за 20 лет.

У биотоплива есть шанс занять только часть рынка, поскольку его потенциал ограничивают искусственно. Так, в ЕС действуют правила, запрещающие использовать более 7% продовольственных культур в качестве сырья для биотоплива. В краткосрочной перспективе биотопливо не требует замены существующей инфраструктуры и двигателей, но маловероятно, что весь энергетический комплекс сможет перейти исключительно на него.

Биодизельное топливо [история, из чего делают, состав, плюсы-минусы]

Биодизель в автомобиле – экологически чистый альтернативный источник топлива, наступающий на пятки продуктам нефтепереработки

Прогнозы экологов указывают на то, что при текущих объемах добычи нефти в России ее хватит на 40 лет. Для сравнения Саудовской Аравии ее запасов хватит на 72 года, Канада — 26 лет, Ирак -128 лет, Венесуэла — 234 года. Данные верны при условии, что в указанных странах не произойдет война, и не появятся новые хозяева, которые начнут потреблять «черное золото» в два раза быстрее. Неоспоримый факт в том, что полезные ископаемые Земли, в том числе нефть, подойдут к концу. Тенденция последнего двадцатилетия в развитии отрасли электромобилей и машин на водородных топливных элементах, которые придут на замену автомобилям потребляющим продукты нефтяной переработки. Автомобиль будущего будет передвигаться на альтернативных источниках топлива.

В общем новостном фоне теряется информация об альтернативном источнике топлива, создаваемом из биологических компонентов — биотопливе.

Биотопливо бывает жидкое (например биодизель, этанол, метанол), твёрдое (дрова, топливные гранулы, щепа, солома) и газообразное (синтез-газ, биогаз, водород). Исходные компоненты, из которых создают биотопливо, стартуют от кукурузы до соевых бобов и животного жира, в зависимости от типа топлива и способа производства.

В статье подробно обсудим один из видов жидкого биотоплива, применяемого в автомобилях — биодизельное топливо. Чтобы лучше понять материал, почитайте, как работают автомобильные двигатели и почему дизельные двигатели эффективней бензиновых. Поняв принцип работы двигателя внутреннего сгорания, возвращайтесь к статье, и вместе с редакцией Zap-Online.ru разберемся в теме биодизеля.

История биологического дизтоплива

Текущее производство биодизеля в США в основном строится на соевых бобах или переработанном растительном масле из ресторанов

Идея создания биотоплива на удивление стара. Рудольф Дизель, чье изобретение теперь носит его имя, рассматривал растительное масло в качестве источника топлива для своего двигателя. Большая часть его ранних работ вращалась вокруг применения биотоплива. Например, в 1900 году на Всемирной выставке в Париже, Франция, Дизель продемонстрировал свой двигатель, запустив его на арахисовом масле. Точно так же Генри Форд ожидал, что его Модель Т будет работать на этаноле, кукурузном продукте. Закончилось все тем, что, как в случае с дизелем, так и с фордом, нефть оказалась самым логичным источником топлива. Такой выбор основывался на предложении, цене и эффективности нефти, в отличие от альтернативных источников топлива в те годы, когда технологии отставали от современных. Хотя это не было обычной практикой, растительные масла уже использовались как дизельного топливо в 1930-х и 1940-х годах.

В 1970-х и 1980-х годах, после прохождения Закона о чистом воздухе в 1970 году, идею применения биотоплива вновь рассмотрели в США. Это позволило Агентству по охране окружающей среды США (EPA) тщательней регулировать нормы выбросов загрязняющих веществ автомобилями. Автоконцерны начали ломать голову над тем, как снизить в выбросах уровень диоксида серы, оксида углерода, озона и оксида азота (NOx). Это заложило основу для разработки более чистых видов топлива и устанавливало экологические требования для присадок к топливу.

События за рубежом, такие как арабское нефтяное эмбарго 1973-1974 годов и иранская революция 1978-1979 годов в сочетании со снижением добычи нефти внутри страны, стали катализатором роста цен на "черное золото". По данным Управления энергетической информации Министерства энергетики США, импорт сырой нефти из США сократился на 30% во время эмбарго. Мировые цены на сырую нефть подскочили примерно с 14 долларов за баррель в начале 1979 года до более чем 35 долларов за баррель в январе 1981 года, когда наметилась стабилизация. Цены существенно не падали до 1983 года, когда мировая цена закрепилась между 28 и 29 долларами за баррель.

С ростом цен на нефть начался поиск других источники топлива. В августе 1982 года в Фарго, Северная Дакота, проведена первая Международная конференция по растительным и овощным маслам. На этой конференции рассматривались вопросы от цены на топливо до влияния растительного масла на топливные добавки и методы экстракции.

В 1990 году в Закон о чистом воздухе внесли поправки, включающие строгие ограничения на выбросы автотранспортных средств. Поправки ввели положения о повышенном содержание кислорода в бензине (что снижает выбросы окиси углерода) и пониженном содержании серы в дизельном топливе.

В 1992 году Агентство по охране окружающей среды США приняло Закон об энергетической политике или EPACT. Целью закона было увеличение количества альтернативного топлива, на котором передвигался бы транспортный парк правительства США, чтобы уменьшить зависимость от иностранной нефти. Поправка EPACT 1998 года предписывала правительственным организациям использовать биодизельное топливо в существующих правительственных дизельных транспортных средствах. Поправка была нацелена на исключение траты дополнительных финансов на покупку транспорта на альтернативном топливе, как это предусматривал первоначальный EPACT.

С учетом этих правил и положений любая жизнеспособная нефтяная альтернатива сможет быстро найти свое место в экономике государства. Но наряду с достоинствами биодизель имеет и недостатки, понижающие его преимущество над бензином.

Что такое биодизельное топливо

Биодизель это или альтернатива дизельному топливу или добавка к нему. Изготавливают этот вид топлива из биологических ингредиентов (растительные масла или животный жир) вместо сырой нефти, путем ряда химических реакций. Он не токсичен, не возобновляем. Поскольку биодизель в основном создается из растений и животных, источники могут пополняться за счет сельского хозяйства и переработки.

Биодизель безопасен и может применяться в дизельных двигателях практически без изменения конструкции или модификации (подробнее в статье «Как заставить дизельный автомобиль ездить на биотопливе»). Хотя биодизель можно заливать в чистом виде, его обычно смешивают со стандартным дизельным топливом. Смеси обозначают аббревиатурой Bxx, где xx — процентное содержание биодизеля в смеси. Например, самая распространенная смесь B20, содержит 20-процента биодизеля и 80 % чистого дизельного топлива. B100 относится к чистому биодизелю.

Такое биотопливо как этанол из кукурузы и биодизель из соевых бобов, помогают стимулировать развитие сельского хозяйства.

Формальное техническое определение биодизеля следующее: топливо, состоящее из моноалкиловых эфиров длинноцепочечных жирных кислот, полученных из растительных масел или животных жиров, обозначенное как B100 и отвечающее требованиям ASTM D 6751. Это определение документально утвердил Национальный совет по биодизелю (US National Biodiesel Board или NBB) США и признала ASTM International.

ASTM International — международная организация, разрабатывающая и издающая добровольные стандарты для материалов, продуктов, систем и услуг.

US National Biodiesel Board — совет лоббирующий интересы производителей биодизеля на рынке Америки.

Жиры и биодизель. Как это связано

Основной плюс биодизеля в том, что его можно делать из разных природных источников, например из животного жира. Растительное масло (крупнейший источник биодизеля), подходящее для производства биодизеля, выжимают из сои, рапса, пальмы, хлопка, подсолнечника и арахиса. Биодизель делают даже из переработанного растительного масла, на котором жарили картошку!

Объединяет все источники биодизельного топлива то, что все они содержат жир в той или иной форме. Масла — это простые жиры, которые при комнатной температуре принимают жидкую форму. По-научному эти жиры называют триацилглицеролы, триглицериды или нейтральные жиры — сложные эфиры образованные спиртом, глицеролом и жирными кислотами. Триглицериды состоят из атомов углерода, водорода и кислорода, связанных вместе и расположенных в определенном порядке. Эти триацилглицеролы довольно распространены. Кроме домашнего растительного масла, они также содержаться в сливочном масле, сале, крови, откладывающейся жировой ткани человека.

Чтобы визуализировать триацилглицеролы — думайте о заглавной букве «Е» (смотрите формулу ниже). Вертикальную основу этого «E» формирует молекула, известная как глицерин. Глицерин — распространенный ингредиент, который добавляют в мыло, фармацевтические препараты и косметику. К этому глицериновому остову примыкают и образуют горизонтальные элементы «Е» три длинные цепи, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Они называются жирными кислотами.

Теперь о том, как эти триацилглицеролы попадают в машину, грузовик или лодку

Биодизельное топливо — это не чистое растительное масло. Раньше сырым растительным маслом заправляли дизельные двигателя. Обычно это приводило к выходу из строя топливной системы автомобиля. Сырой жир или масло должны сначала пройти ряд химических реакций, чтобы стать топливом. Есть разные способы изготовления биодизельного топлива, но большинство предприятий создают промышленный биодизель, применяя процесс, называемый переэтерификацией. При переэтерификации жир или масло сначала очищают, а затем соединяют со спиртом, обычно метанолом (CH 3 OH) или этанолом (CH 3 CH 2 OH). Соединение происходит в присутствии катализатора, такого как гидроксид калия (KOH) или гидроксид натрия (NaOH). В результате триацилглицерин превращается в сложные эфиры и глицерин. Оставшиеся эфиры — это то, что мы называем биодизельным топливом.

Достоинства и недостатки биодизеля

Плюсы

• Биодизель имеет 5 преимуществ:
• Экологически чист;
• Уменьшает зависимость от иностранной нефти;
• Лучше смазывает внутренние части двигателя, уменьшая износ;
• Применим в любом дизельном двигателе с незначительными изменениями или без них;
• Безопаснее, чем обычное дизельное топливо.

Раскроем каждый из плюсов

Основной плюс биодизеля — экологичность. От биодизеля меньше выбросов, чем у стандартного дизельного топлива, он биоразлагаем и является возобновляемым источником энергии.

Возобновляемая, или регенеративная, «зелёная», энергия — энергия из энергетических ресурсов, которые возобновляемы, или неисчерпаемы, по человеческим масштабам.

Контроль выбросов центральный в аргумент в пользу биодизеля. Сера, окись углерода и углекислый газ, содержащиеся в выбросах обычного дизельного топлива, очень вредны и вызывают обеспокоенность у ученых, законодателей и обычных людей.

Вред от вредных веществ, содержащихся в дизельном топливе:

• сера и родственные ей соединения способствуют образованию кислотных дождей;
• окись углерода широко признанный токсин;
• углекислый газ способствует парниковому эффекту.

Есть также несколько менее известных соединений, которые вызывают беспокойство в отношении здоровья людей:

• полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — кольцеобразные соединения, которые связывают с образованием рака легких;
• твердые частицы (ТЧ) — наносят вред легким и развивают сердечнососудистые заболевания;
• не сгоревшие углеводороды — образовывают смог и озон.

Биодизель и в правду уменьшает вредные выбросы. В нем либо нет вышеперечисленных вредных веществ, либо содержаться в малом количестве. Из нынешних видов биотоплива биодизельное топливо единственное, успешно прошедшее испытания на выбросы и соответствует Закону о чистом воздухе в США.

Средние выбросы биодизеля по сравнению с обычным дизелем
Смесь	B100	B20
Всего несгоревших углеводородов	-67%	-20%
Окись углерода (угарный газ)	-48%	-12%
Твердые частицы	-47%	-12%
NOx (оксида азота)	+10%	+2%
Сера	-100%	-20%
ПАУ	-80%	-13%

Кроме того, по информации Национального совета по Биодизелю США и Управления транспортных технологий Министерства энергетики США, B100 может сократить выбросы CO2 на 78 процентов и снизить канцерогенные свойства дизельного топлива на 94 процента.

Плюс в копилку биодизеля в том, что он биоразлагаемый, т.е. может разлагаться в результате природных агентов, например бактерий. По информации EPA, биодизель разлагается со скоростью в четыре раза быстрее, чем обычное дизельное топливо. Поэтому в случае разлива очистка будет проще, а последствия не будут такими страшными. Это также относится к биодизельным смесям.

Переход на биодизель снизит зависимость экономики государств от импортируемой нефти и повысит энергетическую безопасность. В США большая часть биодизеля производится из соевого масла — часть аграрной культуры Америки. С ростом спроса на нефть и сокращением мировых поставок, биодизель снизит потребности государства в энергии. Не ободряюще звучит для России, но эту тему развивать не будем. Редакция Zap-Online.ru хочет разобраться в вопросе альтернативного источника топлива. Прогнозировать, куда пойдет государство, если нефть потеряет цену, мы не собирались.

Биодизель лучше смазывает внутренние части двигателя, облегчая движение механизмов и уменьшая риск их скорого износа. Еще биодизель действует как растворитель, который помогает разрыхлить отложения и другую грязь из внутренних частей двигателя, которые могут вызвать засорение. Поскольку чистый биодизель не оставляет отложений, это увеличивает срок службы двигателя. Управлением транспорта США подсчитано, что если дизельное топливо содержит всего 1% биодизеля, смазывающая способность увеличивается на целых 65%.

Биодизель безопаснее — он нетоксичен (примерно в 10 раз менее токсичен, чем поваренная соль) и имеет более высокую температуру вспышки, чем обычное дизельное топливо. Более высокая температура вспышки биодизеля снижает вероятность случайного возгорания. Это облегчает соблюдение правил безопасного перемещения и хранения.

Минусы биодизельного топлива

Главный минус биодизельного топлива в увеличении выбросов NOx.

NOx — оксиды азота (NO и NO2), образующиеся при горении.

Часто при производстве дизельного топлива, когда уменьшается количество твердых частиц в выбросах, увеличивается уровень оксидов азота, которые образовывают смог. Снизить уровень выбросов оксида азота можно путем установки каталитических нейтрализаторов и фильтров, но проблемы это не решает. Ученые уже ломают голову над технологиями, сокращающими количество NOx в выбросах биодизельного топлива.

Другая проблема — поведение биодизеля как растворителя. Хотя это свойство полезно, но и имеет противоположные свойства. Старые дизельные автомобили (например, выпущенные до 1992 года) засоряются при работе на топливе с высокой концентрацией биодизеля. Способность биодизельного топлива разрыхлять отложения, накапливающиеся в двигателе (такие отложения могут содержаться в старом дизельном топливе), может засорить топливный фильтр вновь освобожденными отложениями.

Справка. Хранение дизельного топлива по ГОСТ 305 82 — 5 лет. Реально — год при температуре +20 С и 6-10 месяцев при температуре +30 С. Качество солярки зависит от температуры помещения, в котором хранится. Когда состав топлива ухудшается, то в нём образуется большое количество смоляных соединений и смол, которые станут оседать на агрегатах и элементах двигателя, его внутренних стенках.

Производители биодизеля предлагают заменять топливный насос после перехода на высококонцентрированные смеси биодизеля, так как компоненты в старых топливных система также могут забиться освобожденными отложениями. Кроме отложений в топливной системе, биодизель также разрушает резиновые компоненты. Некоторые детали в старых системах (топливопроводы, уплотнения топливных насосов), приходят в негодность из-за резинового или резиносодержащего состава. Обычно это исправляется путем замены таких компонентов. Хотя многие производители включили в список гарантийных поломок ремонт недочетов, которые создает биодизельное топливо, опасность неисправности, которую обывателю придется чинить за свой счет, сохраняются.

Кроме того, в некоторых двигателях может наблюдаться снижение экономии топлива и мощности, примерно на 10 процентов. То есть 11 литров биодизеля, будет равняться 10 литрам стандартного дизельного топлива.

Цена биодизеля

Подходим к экономической составляющей биодизельного топлива. Цена биодизеля зависит от таких переменных, как используемое сырье и рыночные условия. Сырья не хватает, а рыночные условия пока не дают развиться логистике доставки биотоплива до потребителя. Итог такой, по информации EPA, чистый биодизель (B100) стоит от 1,95 $ (127 рублей) до 3,00 $ (195 рублей) за галлон. Смеси B20 в среднем на 30-40 центов дороже, чем стандартное дизельное топливо.

Другой, возможно, более важный вопрос-это количество и доступность. Сейчас купить биодизельное топливо можно непосредственно у поставщика, у дистрибьютора нефти или на обычной заправке. В Соединенных Штатах, в Национальном совете по Биодизелю (US National Biodiesel Board), состоит 19 производителей реализующих биодизель.

Так сколько биодизеля производит США? Учитывая количество разношёрстных производителей (то есть, федеральных, частных, промышленных) и источников урожая (бобы, кукуруза, соя), трудно привести точную цифру. По информации Национального совета по биологическому дизтопливу в США производится около 75 миллионов галлонов биодизеля в год.

Кто сегодня использует биодизель в автотранспорте

Крупнейший рынок биодизеля автопарк. По данным Национального совета по биодизелю, в Соединенных Штатах более 100 парков заправляющихся биологическим дизтопливом. В их числе федеральные и государственные организации:

• Почтовая служба США;
• ВВС США;
• Армия США;
• НАСА;
• Департамент энергетики США;
• Электроэнергетический холдинг Duke Energy;
• Энергетическая компания Florida Power & Light.

Многие службы общественного транспорта стремятся использовать биодизельное топливо. Например, городские автобусы Cincinnati Metro передвигаются на биодизеле. В проекте применение биодизельного топлива в морской отрасли, сельском хозяйстве, в отоплении домов.

По мере роста осведомленности общественности биодизель и биотопливо становятся обычной темой рядовых граждан в разговорах за ужином. С принятием соответствующего законодательства, например поправки EPACT 1998 года растет и политическая поддержка, что дает биодизелю дорогу в будущее.