• 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

    Biodieselbiopaliwo (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) lub estry etylowe kwasów tłuszczowych, tzw. FAEE (Fatty Acid Ethylesters), jak i mieszanki paliwowe z olejem napędowym w celu otrzymania paliwa zapewniającego lepsze warunki pracy silnika:

    Metanol, alkohol metylowy, CH3OH – organiczny związek chemiczny, najprostszy alkohol alifatyczny. Został odkryty w 1661 roku przez Roberta Boyle’a. Jest trujący dla człowieka. 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).
  • 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:

  • 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 są porównywalne lub nieznacznie wyższe jak w oleju napędowym,
  • 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).
  • Glukozydy steroli pod wpływem niskiej temperatury mogą wytrącać osady. Po przekroczeniu poziomu zawartości glukozydów steroli w bioestrach wynoszącego 8 mg/kg, będą występowały problemy związane z sedymentacją osadów oraz zatykaniem filtrów i elementów instalacji podczas eksploatacji w warunkach zimowych.
  • Otrzymywanie[ | edytuj kod]

    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.Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.
    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. Cechy i właściwości biodiesli (jako paliw), wytwarzanych z udziałem metanolu (FAME) bądź etanolu (FAEE), nie różnią się. Zastosowanie metanolu umożliwia uzyskanie korzystniejszych wskaźników ekonomicznych wytwarzania (tańszy katalizator), dzięki czemu technologia ta jest bardziej rozpowszechniona. W obu technologiach (oprócz pozostałości z wytłaczania olejów i produktu dodatkowego w postaci gliceryny) powstają zasadowe wody ściekowe, które muszą być uzdatniane przed utylizacją.

    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.Gliceryna, glicerol (łac. Glycerolum) – organiczny związek chemiczny z grupy cukroli; najprostszy trwały alkohol trójwodorotlenowy (triol).

    Innym sposobem produkcji biodiesla jest piroliza biomasy. Uzyskuje się w ten sposób ciemnoczerwony, brązowy lub czarny płyn zwany olejem pirolitycznym lub bio-olejem. Jest to paliwo niskiej jakości, o wartości opałowej 15–22 MJ/kg (w porównaniu do 43–46 MJ/kg dla oleju konwencjonalnego). Wynika to z dużej zawartości wody (14–33%) i obecności utlenionych związków organicznych.

    Piroliza (inaczej destylacja rozkładowa) - proces rozkładu termicznego substancji prowadzony poprzez poddawanie ich działaniu wysokiej temperatury, ale bez kontaktu z tlenem i innymi czynnikami utleniającymi. Jest procesem wysokotemperaturowym, bezkatalitycznym (katalizator obniża jedynie temperaturę o kilkadziesiąt stopni, więc jest to nieopłacalne).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.

    Historia[ | edytuj kod]

    W Polsce produkcję biopaliw jako pierwsza uruchomiła Rafineria Trzebinia.

    Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Andrzej Roszkowski, Biodiesel w UE i Polsce obecne uwarunkowania i perspektywy, „Problemy inżynierii rolniczej”, 77 (3), 2012, s. 65-67, ISSN 1231-0093 [zarchiwizowane z adresu 2017-08-14].
    2. Wojciech Szczypiński-Sala, Piotr Strzępek, Własności smarne wybranych kompozycji biopaliw do silników o zapłonie samoczynnym, „Czasopismo techniczne Mechanika”, 11, 2008, s. 146-149, ISSN 0011-4561.
    3. Andrzej Ambrozik, Dariusz Kurczyński, Analiza emisji tlenków azotu silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego olejem napędowym, paliwem roślinnym i ich mieszaninami, „Journal of KONES Powertrain and Transport”, 14 (3), Technical University of Kielce, 2007, s. 27-28.
    4. Leszek Gil, Piotr Ignaciuk, Wpływ liczby kwasowej na smarność biopaliw, „Postępy Nauki i Techniki”, 11, Oddział SIMP w Lublinie, 2011, s. 38, ISSN 2080-4075.
    5. Tomasz Łaczek, Analiza zmian jakości biopaliw B100 zachodzących podczas ich magazynowania w niskich temperaturach, „Nafta-Gaz”, LXX (2), Kraków: Instytut Górnictwa Naftowego i Gazownictwa w Krakowie, 2014, s. 120, ISSN 0867-8871.
    6. Ayhan Demirbas, Competitive liquid biofuels from biomass, „Applied Energy”, 88 (1), 2011, s. 17–28, DOI10.1016/j.apenergy.2010.07.016 (ang.).
    7. ORLEN Południe, www.orlenpoludnie.pl [dostęp 2017-04-28].


    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:




    Warto wiedzieć że... beta

    Odpady – wszystkie nieprzydatne substancje i przedmioty, których posiadacz pozbywa się, zamierza pozbyć się lub do ich pozbycia się jest obowiązany.
    DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.
    Kontrola autorytatywna – w terminologii bibliotekoznawczej określenie procedur zapewniających utrzymanie w sposób konsekwentny haseł (nazw, ujednoliconych tytułów, tytułów serii i haseł przedmiotowych) w katalogach bibliotecznych przez zastosowanie wykazu autorytatywnego zwanego kartoteką wzorcową.
    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.
    International Standard Serial Number, ISSN czyli Międzynarodowy Znormalizowany Numer Wydawnictwa Ciągłego – ośmiocyfrowy niepowtarzalny identyfikator wydawnictw ciągłych tradycyjnych oraz elektronicznych. Jest on oparty na podobnej koncepcji jak identyfikator ISBN dla książek, ISAN dla materiałów audio-wideo. Niektóre publikacje wydawane w seriach mają przyporządkowany zarówno numer ISSN, jak i ISBN.
    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.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.854 sek.