• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Biodiesel

    Przeczytaj także...
    Liczba cetanowa (LC) – wskaźnik zdolności olejów napędowych do samozapłonu. Jeden z podstawowych parametrów olejów napędowych, zależący od ich składu chemicznego.Rafineria Trzebinia SA (RT SA) – polska rafineria południowa, zlokalizowana w Trzebini, w powiecie chrzanowskim, w województwie małopolskim, ok. 30 km od Krakowa. Od 1999 należy do grupy PKN Orlen, pierwsza biorafineria w Polsce.
    Kwasy tłuszczowe – kwasy monokarboksylowe o wzorze ogólnym R-COOH (R oznacza łańcuch węglowodorowy, a COOH jest grupą karboksylową znajdującą się na końcu tego łańcucha).
    Biodiesel B100 z oleju sojowego

    Biodiesel to biopaliwo (przetworzony chemicznie olej roślinny, np. rzepakowy) do silników wysokoprężnych (Diesla).

    Biodieslem nazywa się zarówno czyste estry metylowe kwasów tłuszczowych, tzw. FAME (z ang. fatty acid methyl esters), jak i mieszanki paliwowe z olejem napędowym w celu otrzymania paliwa zapewniającego lepsze warunki pracy silnika:

  • B100 100% FAME
  • B80 80% FAME 20% ON
  • B20 20% FAME 80% ON i tak dalej.
  • Dodatkowo biodiesel ma o wiele lepsze własności smarne niż tradycyjny olej napędowy oraz przedłuża istotnie żywotność silnika.
  • Argumenty proekologiczne:

    Patent – potocznie: dokument wydawany przez urzędy patentowe; właściwie: ograniczone w czasie prawa właściciela rozwiązania technicznego do wyłącznego korzystania z wynalazku bądź wynalazków będących przedmiotem patentu w celach zawodowych lub zarobkowych na terenie państwa, które decyzją administracyjną patentu udzieliło, pod warunkiem wniesienia opłat za co najmniej pierwszy okres ochrony od daty zgłoszenia.Hydroliza – reakcja podwójnej wymiany (często odwracalna), która przebiega między wodą i rozpuszczoną w niej substancją. W jej wyniku powstają nowe związki chemiczne. Jest szczególnym przypadkiem liolizy (solwolizy). Często przebiega w obecności katalizatorów (kwasów lub zasad). Hydrolizę wykorzystuje się w przemyśle chemicznym (np. hydroliza wielocukrów na cukry proste lub hydroliza chlorobenzenu do fenolu).
  • brak zanieczyszczeń powietrza związkami siarki,
  • część wyemitowanego w trakcie spalania dwutlenku węgla została wcześniej wchłonięta przez rośliny, a w przypadku ON pochodzi on z ropy naftowej; w związku z tym wprowadza się mniejsze ilości dodatkowego CO2 do atmosfery.
  • Jednak FAME powoduje emisję o około 20% więcej tlenków azotu (NOx).

    Smarowanie – doprowadzenie smaru stałego (plastycznego), ciekłego (oleju), ciała stałego (np. dwusiarczek molibdenu, grafit) bądź gazowego w miejsce styku współpracujących części maszyn lub urządzeń. Przy konstrukcji poszczególnych węzłów tarcia, należy przewidzieć odpowiednie smarowanie, gdyż ma ono decydujący wpływ na zużycie cierne a tym samym ich niezawodność i trwałość oraz na straty mocy (dyssypację). Środek smarny jest częścią konstrukcyjną maszyny. Najkorzystniejsze smarowanie uzyskuje się dzięki środkom smarnym płynnym, gdyż najłatwiej i najprecyzyjniej można je doprowadzić do węzłów tarcia.Lepkość (tarcie wewnętrzne, wiskoza) – właściwość płynów i plastycznych ciał stałych charakteryzująca ich opór wewnętrzny przeciw płynięciu. Lepkością nie jest opór przeciw płynięciu powstający na granicy płynu i ścianek naczynia. Lepkość jest jedną z najważniejszych cech płynów (cieczy i gazów).

    Argumenty gospodarcze przemawiające za stosowaniem biodiesla:

  • produkcja biodiesla z oleju rzepakowego pozwala na aktywizację terenów wiejskich i zagospodarowanie nieużytków rolnych,
  • wykorzystanie produkowanych w kraju domieszek do paliw płynnych pozwala na częściowe uniezależnienie energetyczne kraju od dostaw ropy oraz zmniejszenie zależności cen paliwa od zmian ceny ropy naftowej i kursów walut,
  • jest łatwiej katabolizowany co jest korzystne dla ochrony środowiska,
  • nie zwiększa stężenia CO2 w atmosferze z powodu spalania surowców kopalnych (jeśli nie uwzględniać emisji dwutlenku węgla w procesie produkcji biodiesla metanolu).
  • Problemy:

    Ropa naftowa (olej skalny, czarne złoto) – ciekła kopalina, złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych (bituminów), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszczeń. Ma podstawowe znaczenie dla gospodarki światowej jako surowiec przemysłu chemicznego, a przede wszystkim jako jeden z najważniejszych surowców energetycznych.Dwutlenek węgla (nazwa systematyczna: ditlenek węgla; nazwa Stocka: tlenek węgla(IV)), CO2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym węgiel występuje na IV stopniu utlenienia.
  • uzyskiwane liczby cetanowe estrów kwasów tłuszczowych nie są wyższe niż w przypadku oleju napędowego co jest spowodowane tlenem w wiązaniu estrowym,
  • biodiesel może rozpuszczać uszczelki i przewody wykonane z gumy (naturalnego kauczuku) i niektórych tworzyw sztucznych,
  • niektóre właściwości fizyczne (np. lepkość) estrów kwasów tłuszczowych zmieniają się wyraźnie podczas wzrostu temperatury i cecha ta wymagać może dodatkowych chłodnic dla biodiesla - aby faktyczna dawka paliwa podawana przez aparaturę wtryskową była zgodna z dawką założoną (optymalną). (W przypadku oleju napędowego zmiana cech fizycznych podczas pracy silnika nie jest istotna).
  • żeluje przy temperaturze -10 °C.
  • Otrzymywanie[]

    Podczas procesu produkcji zachodzi jednoczesna hydroliza tłuszczu i estryfikacja kwasów tłuszczowych metanolem.

    Estryfikacja – reakcja chemiczna, w wyniku której powstają estry. Najczęściej zachodzi ona pomiędzy kwasami (głównie karboksylowymi) i alkoholami (szerzej: związkami zawierającymi grupę hydroksylową), niemniej możliwe i często stosowane są inne metody syntezy estrów np. z bezwodników czy chlorków kwasowych.FAME (ang. Fatty Acid Methyl Esters) – estry metylowe kwasów tłuszczowych zarówno roślinnych, jak i zwierzęcych, estry pozyskiwane z oleju rzepakowego są określane jako RME (Rapsed Methyl Esters), można ponadto wyróżnić estry pozyskiwane z olejów: słonecznikowego (SFME Sun Flower Methyl Esters), czy sojowego (SME Soybean Methyl Ester) oraz wiele innych.
    3 H2O + tłuszcz → kwasy tłuszczowe + gliceryna kwasy tłuszczowe + 3 MeOH → biodiesel + 3 H2O

    sumarycznie: tłuszcz + metanol → biodiesel + gliceryna

    Szybkość reakcji jest zależna od temperatury, pH i intensywności mieszania. Mieszanina poreakcyjna rozdziela się samoczynnie: biodiesel stanowi lżejszą frakcję hydrofobową, natomiast dolna cięższa frakcja hydrofilowa zawiera glicerynę, katalizator i wodę. W skali przemysłowej separacja może być przyspieszona przez przepływowe wirowanie mieszaniny poreakcyjnej.

    Gliceryna, glicerol (łac. Glycerolum) – organiczny związek chemiczny z grupy cukroli; najprostszy trwały alkohol trójwodorotlenowy (triol).Olej rzepakowy – spożywczy olej roślinny wytwarzany z rzepaku. W Polsce, a także w większości krajów Europy olej rzepakowy jest podstawowym olejem roślinnym, co wynika z większej produkcji oleju w przeliczeniu na hektar powierzchni rolnej niż w przypadku pozostałych roślin oleistych.

    Światowa produkcja tego biopaliwa wzrasta o 20% rocznie.

    Historia[]

    Produkcja biodiesla objęta została patentami już w 1937 r. przez Belga G. Chavanne.

    W Polsce produkcję biopaliw jako pierwsza uruchomiła Rafineria Trzebinia.

    Przypisy

    1. Elżbieta Beran: Technologia chemiczna – surowce i nośniki energii. Politechnika Wrocławska. [dostęp 2013-02-23].
    2. NaftaGaz.pl biodiesel


    Olej sojowy – rodzaj oleju roślinnego wytwarzany przez tłoczenie ziaren soi zwyczajnej. Zawiera dużą ilość flawonoidów, lecytyny, steroliny i witaminy E. Wykorzystywany jest w przemyśle spożywczym, kosmetycznym (zawiera spore ilości kwasu linolowego, który przywraca skórze poziom właściwego nawilżenia), chemicznym (do produkcji lakierów i farb) oraz jako biopaliwo.Paliwo – substancja wydzielająca przy intensywnym utlenianiu (spalaniu) duże ilości ciepła. Energia uzyskana ze spalania paliwa wykorzystywana jest:



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Biopaliwo – paliwo powstałe z przetwórstwa biomasy — produktów organizmów żywych np. roślinnych, zwierzęcych czy mikroorganizmów.
    Estry (od niem. Essigäther - octan etylu; Essig - ocet i Äther - eter) – grupa organicznych związków chemicznych będących produktami kondensacji kwasów i alkoholi lub fenoli. Komponentami kwasowymi mogą być zarówno kwasy karboksylowe, jak i kwasy nieorganiczne.
    Katalizator – substancja chemiczna, która dodana do układu powoduje zmianę ścieżki kinetycznej reakcji chemicznej, na taką, która ma niższą energię aktywacji, czego efektem jest wzrost szybkości reakcji chemicznej. W trakcie procesów z udziałem katalizatora reakcja chemiczna przebiega drogą o energii mniejszej w stosunku do reakcji bez udziału katalizatora. Dzieje się tak, ponieważ w trakcie reakcji powstaje dodatkowy kompleks przejściowy katalizator-substrat, który ulega reakcji w wyniku dostarczenia mniejszej ilości energii niż dla reakcji bez udziału katalizatora.
    Olej napędowy – paliwo przeznaczone do silników wysokoprężnych z zapłonem samoczynnym. (oznaczenie kodowe CN 2710 19 41)
    Oleje roślinne - w szerszym znaczeniu są to wszystkie substancje o konsystencji oleistej, pozyskiwane z dowolnej rośliny. W węższym znaczeniu za olej roślinny uważa się każdy ciekły tłuszcz pochodzenia roślinnego, który w temperaturze pokojowej ma konsystencję płynną.
    Skala pH – ilościowa skala kwasowości i zasadowości roztworów wodnych związków chemicznych. Skala ta jest oparta na aktywności jonów hydroniowych [H3O] w roztworach wodnych.
    Hydrofobowość (gr. hydro – woda, phobos – strach) – skłonność cząsteczek chemicznych do odpychania od siebie cząsteczek wody. Jest to szczególny przypadek solwofobowości, gdy rozpuszczalnikiem jest woda. W ujęciu makroskopowym hydrofobowość to właściwość powierzchni materiału polegająca na niezwilżalności przez wodę.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.086 sek.