Biodieselhistoria, egenskaper, typer, fördelar, nackdelar

han Biodiesel Det är ett bränsle av naturligt ursprung som erhålls genom att reagera vegetabiliska oljor eller djurfetter med alkohol med låg molekylmassa. Denna reaktion kallas transcessterifiering; Det vill säga nya fettsyraestrar (även kallad apa alkylestrar) från de ursprungliga triglyceriderna bildas.

I andra sammanhang istället för att använda ordet "transterifikation" sägs det att biomassa genomgår en alkoholis, eftersom det behandlas med alkoholer; Bland dem och främst metanol och etanol. Det är så vanligt att använda metanol för att producera detta biobränsle som nästan är synonymt med samma.

B5 biodieselleverantör. Källa: Pxhere.

Biodiesel är ett grönt alternativ för användning av dieselbränsle, diesel eller petrodiésel (belyser ännu mer än dess sammansättning består av oljekolväten). Emellertid skiljer sig dess egenskaper och kvalitet när det gäller utbyte i dieselmotorer inte för mycket, så båda bränslen blandas i olika proportioner.

Vissa av dessa blandningar kan vara rikare av biodiesel (till exempel B100) eller rikare av Petrodiésel (med bara 5-20% biodiesel). På detta sätt sträcker sig dieselförbrukningen när biodieseln introduceras till marknaden; Men inte innan han övervinner en serie etiska, produktiva och ekonomiska problem.

Ur en enkel synvinkel, om en vätska kan erhållas från olja som kan bränna och generera energi för att flytta maskinerna, varför inte en olja av naturligt ursprung? Men i sig själv räcker detta inte: du bör få en kemisk behandling om du vill tävla eller vara på nivån på fossila bränslen.

När denna behandling utförs med väte, är det samtal om en förfining av vegetabilisk olja eller djurfett; Dess oxidationsgrad reduceras eller dess molekyler är fragmenterade. I biodiesel används istället för väte, alkoholer (metanol, etanol, propanol, etc.).

[TOC]

Historia

Transsterifieringsreaktion

Svaret för det första problemet att bränslen av biologiskt ursprung skulle möta upptäcktes redan tidigare. Där 1853 två forskare, och. Duffy och J. Patrick, uppnådde den första övergången av en vegetabilisk olja, till och med långt innan Rudolf Diesel skulle marschera till sin första funktionella motor.

I denna process med transesterifiering reagerar triglycerider av oljor och/eller fetter med alkoholer, främst metanol och etanol, för att komma från metyl- och etylfettsyraestrar, utöver glycerol som en sekundär produkt som en sekundär produkt. En grundläggande katalysator som KOH används för att påskynda reaktionen.

Den viktigaste punkten för transarrering av fetter är att åttio år senare en belgisk forskare, kallad G. Chavanne skulle omdirigera denna reaktion för att minska den höga och kontraproduktiva viskositeten hos vegetabiliska oljor.

Rudolf Diesel och dess motor

Dieselmotorn uppstod 1890, redan i slutet av 1800 -talet, som svar på ångmaskinernas begränsningar. Samlade allt som önskades av en motor: kraft och hållbarhet. Det fungerade också med alla typer av bränsle; Och för att beundran av Rudolf själv och den franska regeringen kunde han arbeta med vegetabiliska oljor.

Att vara triglycerider av energi, det var logiskt. Diesel stödde direkt användning av dessa oljor, eftersom den såg med goda ögon att jordbrukare kunde bearbeta sina egna bränslen på mycket avlägsna platser till oljeavlagringarna.

Kan tjäna dig: glukonsyra: struktur, egenskaper, syntes, användning

Den första funktionella modellen för dieselmotorn var en framgång i sin presentation den 10 augusti 1893 i Augusta, Tyskland. Hans motor arbetade med jordnötsolja, eftersom Rudolf diesel trodde fast att vegetabiliska oljor kunde konkurrera med fossila bränslen; Men när de brutalt åtalades, utan efterföljande behandlingar.

Samma motor som arbetade med jordnötsolja presenterades på Paris World -utställningen 1900. Men han väckte inte uppmärksamheten så mycket eftersom oljan då var en mycket mer tillgänglig och billig bränslekälla.

Petrodiessel

Efter Diesels död 1913 erhölls diesel (diesel eller olja) från oljförfining. Och sedan var dieselmotormodellen utformad för jordnötsolja tvungen att anpassa sig och bygga om för att arbeta med detta nya bränsle, som var mindre viskös än någon annan vegetabilisk olja eller biomassa.

Det var så att Petrodiél vann i flera decennier eftersom det var det billigaste alternativet. Det var helt enkelt praktiskt att så stora hektar växtmassor för att samla sina oljor, vilket i slutändan eftersom de var så viskösa slutade med att orsaka problem med motorer och matchade inte samma utbyten med bensin.

Problemet med detta fossila bränsle var att det ökade föroreningen av atmosfären och också var beroende av oljeaktiviteternas ekonomi och politik. Med tanke på omöjligt att ta till det, användes vegetabiliska oljor i vissa sammanhang för att mobilisera tunga fordon och maskiner.

Biobränsle under andra världskriget

När oljan började knappa olja under andra världskriget i kölvattnet av konflikten, var flera länder i behov av att ta till vegetabiliska oljor igen; Men de var tvungna att hantera skadorna på hundratusentals motorer på grund av skillnaden i viskositet som inte kunde tolerera deras design (ännu mindre om de hade emulgerat vatten).

Efter kriget glömde nationerna igen vegetabiliska oljor och återupptog praxis att bara bränna bensin och Petrodiésel.

Födelse av biodiesel

Viskositetsproblemet hade lösts av den belgiska forskaren G. Chavanne 1937, som de beviljade ett patent med sin metod för att få etylestrar av fettoljesyror som behandlades med etanol.

Det kan därför sägas att biodiesel formellt föddes 1937; Men deras massanläggning och produktion var tvungen att vänta till 1985, genomfördes vid ett österrikiskt jordbruksuniversitet.

Genom att lämna in dessa vegetabiliska oljor till transesterifiering löstes slutligen problemet med viskositet, och matchade petrodiéen i prestanda och till och med representerade ett grönt alternativ ovanför detta.

Egenskaper

Biodiesels egenskaper beror globalt på råmaterialet som det inträffade. Det kan ha färger som varierar från guldet, till det mörkbruna, fysiska utseendet som beror på produktionsprocessen.

I allmänna termer är det ett bränsle med god smörjning, vilket minskar motorens brus, förlänger deras livstid och kräver lägre investeringar för dess underhåll.

Det kan tjäna dig: semi -utvecklad formel: vad är och exempel (metan, propan, butan ...)

Den har en tändpunkt större än 120 ° C, vilket innebär att så länge den yttre temperaturen inte överstiger detta finns det ingen risk för eld; Sak som inte händer med diesel, som kan brinna även vid 52 ° C (mycket lätt att uppnå för en tändarcigarett).

Eftersom det saknar aromatiska kolväten som bensen och toluen representerar den inte en cancerframkallande risk vid spill eller långvarig exponering.

Det har inte heller svavel i sin sammansättning, så den producerar inte förorenande gaser så₂ Inte heller₃. När den blandas med diesel ger den en smörjmedelstecken än för dess naturliga svavelföreningar. I själva verket är svavel ett oönskat element, och när diesel är Desulfura förlorar smörjning som måste återhämta sig med biodiesel eller andra tillsatser.

Att få och produktion

Biodiesel erhålls från vegetabiliska oljor eller överförda djurfetter. Men vilken av dem alla måste utgöra råmaterialet? Helst, den som genererar större mängder olja eller fett från ett lägre odlingsområde; att det i mer lämpliga termer skulle vara antalet hektar som är ockuperade av dess odlingsfält.

En bra biodiesel bör komma från en gröda (korn, frön, frukt etc.) som producerar stora volymer olja från små fält; Annars skulle det krävas att deras grödor täcker hela länder och inte skulle vara ekonomiskt livskraftiga.

Insamlade biomassan måste oljan extraheras senare genom processinändelser; Bland dem är till exempel användningen av superkritiska vätskor för att dra och lösa oljan. När oljan har erhållits underkastas den transesterifiering för att minska dess viskositet.

Transterifiering uppnås genom att blanda oljan med metanol och en bas i batchreaktorer, antingen under ultraljud, superkritiska vätskor, mekaniska omrörelser etc. När metanol används erhålls grundliga beres av fettsyror (berömmelse) (berömmelse) Fettsyrametylester).

Om, tvärtom, etanol används, kommer etylestrar av fettsyror (FAE) att erhållas. Det är alla dessa estrar och deras syreatomer som kännetecknar biodiesel.

Metanol och glycerol

Metanol är den övervägande använda alkoholen som råmaterial i biodieselproduktion; Och Glycerol är å andra sidan en biprodukt som kan användas för att stödja andra industriella processer och därför göra produktion av biodiesel.

Glycerol kommer från original triglyceridmolekyler, som ersätts av metanol för att orsaka tre berömmelse.

Typer av biodiesel

Olika oljor eller fetter har sina egna fettsyreprofiler; Därför har varje biodiesel olika mono alquilico esters produkt av transesterifiering. Trots det, eftersom dessa estrar knappast skiljer sig åt i längden på deras kolsyrade kedjor, visar de resulterande bränslena inte stora svängningar mellan deras egenskaper.

Då finns det ingen klassificering för biodiesel, men en annan effektivitet och lönsamhet enligt olje- eller fettkällan som väljs för dess produktion. Det finns emellertid biodiesel-peestoselblandningar, eftersom båda bränslen kan blandas och är blandbara med varandra, vilket bidrar med deras gynnsamma egenskaper för motorn.

Ren biodiesel sägs vara B100; vilket är lika med 0% av Petrodiesel i sin sammansättning. Sedan finns det andra blandningar:

Det kan tjäna dig: Acilo Group: Struktur, egenskaper, föreningar och derivat

- B20 (med 80% petrodiesel).

- B5 (med 95% petrodiesel).

- B2 (med 98% petrodiesel).

Monterade bilar före 1996 kunde inte använda B100 på sina motorer utan att behöva fylla på vissa komponenter som försämrades på grund av deras lösningsmedelåtgärd. Men även i dag finns det bilmodeller som inte samtycker i deras fabriksgarantier stora biodieselkoncentrationer, så de rekommenderar att du använder mindre blandningar som B20.

Fördelar

En serie fördelar som biodiesel på Petrodiésel har ett grönt och attraktivt alternativ:

- Det erhålls från biomassa, råmaterial som är förnybar och som ofta går förlorad som avfall.

- Det är biologiskt nedbrytbart och är inte giftigt. Därför kommer det inte att förorena marken eller haven om det av misstag spill.

- Dess höjdpunkt på tändningen gör det säkrare när man lagrar och transporterar den.

- Det producerar inte växthusgaser eftersom CO₂ Släppt representerar samma mängd av den som absorberas av växter. Tack vare detta uppfyller det också Kyoto -protokollet.

- Incitament på landsbygden för plantering av grödor från vilka vegetabilisk olja extraheras.

- Det kan förekomma även från stekt olja. Denna punkt gynnar det mycket eftersom återvunnet, inhemsk eller restaurangolja, istället för att kassera och förorena grundvatten, kan användas för att producera mer grönt bränsle.

- Representerar en väg att bli långsiktig olja och dess derivat.

- Lämna mindre rester vid förbränning.

- Bakteriella alger är, förutom sojabönor och solrosfrön, en lovande biodieselkälla (och oönskat för många).

Besvär

Inte allt är perfekt med detta bränsle. Biodiesel presenterar också begränsningar som måste övervinnas om du vill ersätta Petrodiél. Vissa av dessa begränsningar eller besvär för dess användning är:

- Den har en högre stelningstemperatur, vilket innebär att det vid låga temperaturer blir en gel.

- Dess lösningsmedelskraft kan avsluta det naturliga gummi och polyuretanskum som finns i monteringsbilar före 1990.

- Det är dyrare än Petrodiésel.

- Ökar grödor och mat eftersom de innehåller mervärde när de används som ett biodiesel råmaterial.

- Beroende på biomassa kan du behöva många hektar odling, vilket skulle innebära att ekosystemen skulle ta sig utanför detta ändamål och därför skulle det påverka vilda djurliv.

- Även om den inte producerar svavelgaser under förbränningen frigör den högre koncentrationer av kväveoxider, inte_x.

- Stora mängder mat skulle användas, som istället för att tillfredsställa hungersnöd, skulle tilldelas produktionen av biodiesel.

Referenser

1. Wikipedia. (2019). Biodiesel. Hämtad från: i.Wikipedia.org
2. Penelope. (28 december 2011). Biodiesel: Fördelar och nackdelar. Twenergi. Återhämtat sig från: twenergi.com
3. Renoverad. (2013). Biodiesel. Hämtad från: debiomasa växter.netto
4. Van Gerpen Jon. (3 april 2019). Biodieselhistoria. Jordbruksenergi. Återhämtat sig från: gårdsanergi.förlängning.org
5. Scott Hess.   (2019).   Hur biodiesel fungerar.  HowStuffwork.   Återhämtat sig från: auto.HowStuffwork.com
6. Stillahavsbiodiesel. (2019). Biodiesel. Återhämtat sig från: biodiesel.com