Co to jest biodiesel? Poznaj zalety i wady

Produkcja biodiesla ma zalety i wady. Poznaj gaz, który mógłby całkowicie zastąpić olej napędowy produkowany z ropy

Biodiesel: soja

Biodiesel jest paliwem biodegradowalnym, którego produkcja odbywa się w wyniku reakcji oleju roślinnego lub tłuszczu zwierzęcego z alkoholem (etanolem lub metanolem) w obecności katalizatora. Pochodzenie biodiesla sięga początków samego oleju napędowego i sięga 1890 roku, kiedy wynalazca silnika wysokoprężnego Rudolf Diesel opracował paliwo na bazie oleju arachidowego. Jednak ze względu na interesy rynkowe produkcja oleju napędowego opierała się na oleju napędowym, opóźniając rozwój technologii produkcji biodiesla, który dopiero znacznie później stał się przedmiotem badań. Zainteresowanie rozwojem oleju napędowego z olejów roślinnych i tłuszczów zwierzęcych znacznie wzrosło po szokach cenowych w latach 70.dodano do potrzeby ograniczenia zanieczyszczeń i emisji do atmosfery gazów cieplarnianych, które są uwalniane w procesie spalania paliw kopalnych.

Brazylia zajmuje trzecie miejsce wśród największych producentów biodiesla na świecie, ustępując odpowiednio Niemcom i Stanom Zjednoczonym, ale ma potencjał, by stać się światowym liderem. Obecnie jedynym gatunkiem uprawianym w Brazylii na skalę wystarczającą do komercyjnej eksploracji biodiesla jest soja, która odpowiada 80% brazylijskiej produkcji biodiesla, pozostałe 15% jest wytwarzane z tłuszczu zwierzęcego, a pozostałe 5% z innych roślin oleistych, takich jak rycynowy, olej palmowy (olej palmowy), słonecznik, bawełna i jatrofa.

Produkcja biodiesla

Generalnie każde 100 kg oleju reaguje z 10 kg alkoholu, wytwarzając około 100 kg biodiesla i 10 kg gliceryny. Zastosowania biodiesla są bardzo zróżnicowane, ponieważ można je wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej w potrzebujących społecznościach po procesy przemysłowe, a także jako paliwo w kotłach i silnikach pojazdów samochodowych. Biodiesel może całkowicie lub częściowo zastąpić olej napędowy wytwarzany z ropy naftowej i może być stosowany w silnikach samochodowych do ciężarówek, autobusów, traktorów i samochodów lub w silnikach stacjonarnych, takich jak generatory. Jednak można go również mieszać z konwencjonalnym olejem napędowym. Gdy mieszanka jest równoważna 2% biodiesla, paliwo nazywa się B2, więc mieszanka ta może się zmieniać, aż do osiągnięcia czystej wersji biodiesla o nazwie B100.

Soja

Chociaż soja jest głównym surowcem do produkcji brazylijskiego biodiesla, nie jest uprawiana w tym celu. W rzeczywistości motywacja do uprawy soi jest uzasadniona zwiększonym zapotrzebowaniem na otręby białkowe, które są zawarte w racjach bydlęcych, wieprzowych i drobiowych - wraz ze wzrostem spożycia mięsa i innych produktów spożywczych wraz ze wzrostem populacji plantacje te nie ustają. rozwój. Ponadto inne czynniki przyczyniają się do tego, że soja jest liderem w produkcji biodiesla, na przykład fakt, że łańcuch produkcji soi jest dobrze zorganizowany, z dobrze zdefiniowanymi technologiami produkcji, oferującymi szybki zwrot.

Tłuszcz zwierzęcy

Alternatywą są tłuszcze zwierzęce z rzeźni, ponieważ zawierają duże ilości niedrogich i natychmiast dostępnych pozostałości tłuszczowych w regionach rolno-przemysłowych. Ponadto stosowanie tłuszczu zwierzęcego do produkcji biodiesla wiąże się ze zmniejszeniem skutków, które byłyby spowodowane nieprawidłowym usuwaniem tych materiałów.

Brazylia produkuje średnio 2,5 miliona ton tłuszczu z rzeźni - materiałów takich jak łój wołowy, smalec, drób i olej rybny. Cały ten materiał, jeśli jest przeznaczony do produkcji biodiesla, stanowi bardziej „zrównoważone” miejsce na odpady niż zwykła utylizacja.

Alternatywy dla soi

olej palmowy

Olej palmowy, znany również jako olej palmowy, jest nasionami oleistymi o największym potencjale produkcji oleju z hektara (który może sięgać nawet dziesięciokrotnie więcej niż soja); jednak napotyka pewne przeszkody, takie jak wysokie koszty wszczepiania uprawy i długi okres dojrzewania, który prowadzi do długiego czasu oczekiwania na zwrot finansowy (od czterech do sześciu lat). Ponadto idealnym regionem do uprawy jest Amazonia, gdzie występują problemy, takie jak brak wykwalifikowanej siły roboczej.

nasiona rącznika

Rącznik pospolity ma również wyższy potencjał produkcyjny na hektar w porównaniu do soi, ale istnieją inne aspekty związane z produkcją rącznika, które sprawiają, że jest to opcja mniej korzystna niż soja. Łańcuch produkcji fasoli rącznika wciąż się formuje - koszty produkcji są wysokie, a produktywność regionów, w których prowadzona jest uprawa, jest niska. Ponadto, w przeciwieństwie do oleju sojowego i palmowego, olej rycynowy nie jest jadalny.

Bawełna

Bawełna to kolejny możliwy gatunek roślin do produkcji oleju roślinnego, którego proces produkcji jest dobrze skonsolidowany. Ponadto bawełna jest również źródłem otrębów białkowych. Dlaczego więc bawełna nie może zastąpić soi w produkcji biodiesla? Ponieważ bawełna dostarcza również włókna, które jest wykorzystywane w przemyśle tekstylnym i jest główną atrakcją dla tej uprawy.

Transestryfikacja

W przypadku Brazylii najczęściej stosowanym procesem otrzymywania biodiesla jest transestryfikacja. Składa się z reakcji chemicznej stymulowanej działaniem katalizatora, olejów roślinnych lub tłuszczów zwierzęcych z etanolem lub metanolem. Następnie olej lub tłuszcz przekształca się w estry (biodiesel) poprzez zmieszanie cząsteczek kwasów tłuszczowych (tłuszcz) z alkoholem (etanol lub metanol). Zatem celem procesu jest zmiana struktury molekularnej oleju roślinnego w celu przekształcenia go w substancję bliższą oryginalnemu olejowi napędowemu.

Możliwość zastosowania

Oprócz tego, że jest atrakcyjny ekonomicznie, ponieważ zmniejsza zależność kraju od paliw kopalnych, zwłaszcza ropy, biodiesel jest również interesujący z punktu widzenia ochrony środowiska, ponieważ jest w stanie wyemitować 98% mniej dwutlenku węgla niż Ropa naftowa. Dlatego biodiesel jest uważany za ważnego sojusznika w walce z emisją gazów cieplarnianych. Ponadto nie jest uważany za toksyczny, ponieważ uwalnia mniej cząstek siarki i nie wytwarza czarnego dymu ani zapachu, co jest również korzystne dla zapewnienia lepszych warunków jakości środowiska i zdrowia publicznego.