Sejarah Biodiesel, Sifat, Jenis, Kelebihan, Kekurangan

Dia Biodiesel Ia adalah bahan bakar asal semula jadi yang diperolehi dengan bertindak balas minyak sayur atau lemak haiwan dengan alkohol yang rendah molekul. Reaksi ini dipanggil TranscessTerification; Iaitu ester asid lemak baru (juga dipanggil ester alkil monyet) dari trigliserida asal terbentuk.

Dalam konteks lain dan bukannya menggunakan perkataan 'transerification', dikatakan bahawa biomas menjalani alkohol, kerana ia dirawat dengan alkohol; Antara mereka dan kebanyakannya, metanol dan etanol. Sangat biasa menggunakan metanol untuk menghasilkan biofuel ini yang hampir sama dengan yang sama.

Pembekal biodiesel B5. Sumber: Pxhere.

Biodiesel adalah alternatif hijau untuk penggunaan bahan api diesel, diesel atau petrodiésel (menonjolkan lebih banyak daripada komposisinya terdiri daripada hidrokarbon minyak). Walau bagaimanapun, sifat dan kualitinya dari segi hasil dalam enjin diesel tidak terlalu banyak, jadi kedua -dua bahan api bercampur dengan perkadaran yang berbeza.

Sebahagian daripada campuran ini boleh menjadi lebih kaya biodiesel (B100, sebagai contoh) atau lebih kaya Petrodiésel (dengan hanya 5-20% biodiesel). Dengan cara ini, penggunaan diesel meluas apabila biodiesel diperkenalkan ke pasaran; Tetapi tidak sebelum mengatasi beberapa masalah etika, produktif dan ekonomi.

Dari sudut pandangan yang mudah, jika cecair dapat diperoleh dari minyak yang mampu membakar dan menjana tenaga untuk menggerakkan mesin, mengapa tidak minyak asal asli? Walau bagaimanapun, dengan sendirinya ini tidak mencukupi: anda harus menerima rawatan kimia jika anda ingin bersaing atau berada di tahap bahan bakar fosil.

Apabila rawatan ini dijalankan dengan hidrogen, terdapat perbincangan mengenai penghalusan minyak sayuran atau lemak haiwan; Tahap pengoksidaannya dikurangkan atau molekulnya berpecah belah. Semasa dalam biodiesel, bukan hidrogen, alkohol digunakan (metanol, etanol, propanol, dll.).

[TOC]

Sejarah

Tindak balas transerifikasi

Sambutan untuk masalah pertama yang akan dihadapi oleh bahan api dari biologi yang sudah ditemui pada masa lalu. Di sana pada tahun 1853 dua saintis, dan. Duffy dan J. Patrick, mencapai peralihan pertama minyak sayuran, walaupun lama sebelum Rudolf Diesel akan berarak ke enjin fungsionalnya yang pertama.

Dalam proses transesterifikasi ini, trigliserida minyak dan/atau lemak bertindak balas dengan alkohol, terutamanya metanol dan etanol, hingga berasal metil dan ester asid lemak etil, sebagai tambahan kepada gliserol sebagai produk sekunder sebagai produk menengah. Pemangkin asas seperti KOH digunakan untuk mempercepat reaksi.

Titik paling penting dalam transerifikasi lemak adalah bahawa lapan puluh tahun kemudian seorang saintis Belgium, yang dipanggil g. Chavanne akan mengalihkan tindak balas ini untuk mengurangkan kelikatan minyak sayuran yang tinggi dan tidak produktif.

Rudolf Diesel dan enjinnya

Enjin diesel muncul pada tahun 1890, sudah pada akhir abad ke -19, sebagai tindak balas kepada batasan mesin stim. Mengumpulkan semua yang dikehendaki dari enjin: kuasa dan ketahanan. Ia juga bekerja dengan apa -apa jenis bahan api; Dan untuk kekaguman Rudolf sendiri dan kerajaan Perancis, dia boleh bekerja dengan minyak sayuran.

Menjadi trigliserida tenaga, ia adalah logik. Diesel menyokong penggunaan langsung minyak ini, kerana ia melihat dengan mata yang baik bahawa petani dapat memproses bahan api mereka sendiri di tempat yang sangat jauh ke deposit minyak.

Boleh melayani anda: asid glukonik: struktur, sifat, sintesis, kegunaan

Model fungsional pertama enjin diesel berjaya dalam persembahannya pada 10 Ogos 1893, di Augusta, Jerman. Enjinnya bekerja dengan minyak kacang, kerana Rudolf Diesel percaya bahawa minyak sayuran dapat menyaingi bahan bakar fosil; Tetapi kerana mereka didakwa secara kejam, tanpa rawatan berikutnya.

Enjin yang sama yang bekerja dengan minyak kacang telah dibentangkan di Pameran Dunia Paris pada tahun 1900. Walau bagaimanapun, dia tidak begitu membangkitkan perhatian kerana pada masa itu minyak adalah sumber bahan api yang lebih mudah diakses dan murah.

Petrodiésel

Selepas kematian diesel pada tahun 1913, diesel (diesel atau minyak) diperolehi daripada penghalusan minyak. Dan kemudian model enjin diesel yang direka untuk minyak kacang harus menyesuaikan diri dan membina semula untuk bekerja dengan bahan bakar baru ini, yang kurang likat daripada minyak sayuran atau biomas lain.

Ia adalah supaya Petrodiél menang selama beberapa dekad kerana ia adalah alternatif termurah. Ia hanya praktikal untuk menanam hektar besar tumbuhan massa untuk mengumpul minyak mereka, yang pada akhirnya kerana mereka begitu likat akhirnya menyebabkan masalah dengan enjin dan tidak sepadan dengan hasil yang sama yang diperolehi dengan petrol.

Masalah dengan bahan bakar fosil ini adalah meningkatkan pencemaran atmosfera, dan juga bergantung kepada ekonomi dan dasar aktiviti minyak. Memandangkan kemustahilan menggunakannya, dalam beberapa konteks minyak sayuran digunakan untuk menggerakkan kenderaan dan jentera berat.

Biofuel dalam Perang Dunia II

Apabila minyak mula membatalkan minyak dalam Perang Dunia Kedua berikutan konflik, beberapa negara memerlukan untuk menggunakan minyak sayuran lagi; Tetapi mereka terpaksa menangani kerosakan beratus -ratus ribu enjin kerana perbezaan kelikatan yang tidak dapat bertolak ansur dengan reka bentuk mereka (walaupun kurang jika mereka telah mengemulsikan air).

Selepas perang, negara -negara lagi melupakan minyak sayuran dan meneruskan amalan membakar hanya petrol dan petrodiésel.

Kelahiran Biodiesel

Masalah kelikatan telah diselesaikan oleh saintis Belgium g. Chavanne pada tahun 1937, yang mereka memberikan paten dengan kaedah mereka mendapatkan ester etil asid minyak lemak yang dirawat dengan etanol.

Oleh itu, boleh dikatakan bahawa biodiesel secara rasmi dilahirkan pada tahun 1937; Tetapi tumbuhan dan pengeluaran massa mereka terpaksa menunggu sehingga tahun 1985, yang dijalankan di sebuah universiti pertanian Austria.

Dengan mengemukakan minyak sayuran ini ke transesterifikasi, masalah kelikatan akhirnya diselesaikan, sepadan dengan petrodiée dalam prestasi dan bahkan mewakili alternatif hijau di atas ini.

Sifat

Sifat biodiesel bergantung secara global pada bahan mentah yang mana ia berlaku. Ia boleh mempunyai warna yang berbeza dari emas, hingga coklat gelap, penampilan fizikal yang bergantung pada proses pengeluaran.

Secara umum, ia adalah bahan bakar dengan pelinciran yang baik, yang mengurangkan bunyi enjin, memanjangkan masa hidup mereka, dan memerlukan pelaburan yang lebih rendah untuk penyelenggaraannya.

Ia boleh melayani anda: formula separuh maju: Apakah dan contoh (metana, propana, butana ...)

Ia mempunyai titik pencucuhan yang lebih besar daripada 120ºC, yang bermaksud bahawa selagi suhu luaran tidak melebihi ini, tidak ada risiko kebakaran; Perkara yang tidak berlaku dengan diesel, yang boleh dibakar walaupun pada 52ºC (sangat mudah dicapai untuk rokok pencucuhan).

Kerana ia tidak mempunyai hidrokarbon aromatik seperti benzena dan toluena, ia tidak mewakili risiko karsinogen dalam kes pendedahan tumpahan atau berpanjangan.

Ia juga tidak mempunyai sulfur dalam komposisinya, jadi ia tidak menghasilkan gas mencemarkan begitu₂ Tidak begitu₃. Apabila dicampur dengan diesel, ia memberikan watak pelincir daripada sebatian sulfur semulajadi. Malah, sulfur adalah elemen yang tidak diingini, dan ketika diesel adalah desulfura kehilangan pelinciran yang mesti pulih dengan biodiesel atau aditif lain.

Memperoleh dan pengeluaran

Biodiesel diperolehi dari minyak sayuran atau lemak haiwan yang dipindahkan. Tetapi yang mana semua mereka mesti membentuk bahan mentah? Idealnya, yang menghasilkan lebih banyak minyak atau lemak dari kawasan budaya yang lebih rendah; bahawa dalam istilah yang lebih sesuai, ia akan menjadi bilangan hektar yang diduduki oleh medan penanamannya.

Biodiesel yang baik harus datang dari tanaman (bijirin, biji, buah -buahan, dll.) yang menghasilkan jumlah minyak yang besar dari ladang kecil; Jika tidak, perlu tanaman mereka meliputi seluruh negara dan tidak akan berdaya maju dari segi ekonomi.

Mengumpul biomas, minyak mesti diekstrak kemudian melalui infiniti proses; Di antara mereka, sebagai contoh, adalah penggunaan cecair superkritikal untuk menyeret dan membubarkan minyak. Setelah minyak diperoleh, ia tertakluk kepada transesterifikasi untuk mengurangkan kelikatannya.

Transerifikasi dicapai dengan mencampurkan minyak dengan metanol dan asas dalam reaktor batch, sama ada di bawah ultrasound, cecair superkritikal, agitasi mekanikal, dll. Apabila metanol digunakan, beres asid lemak yang menyeluruh diperoleh (kemasyhuran) Ester metil asid lemak).

Jika, sebaliknya, etanol digunakan, ester etil asid lemak (FAEE) akan diperolehi. Ini semua ester dan atom oksigen mereka yang mencirikan biodiesel.

Methanol dan gliserol

Methanol adalah alkohol yang digunakan sebagai bahan mentah dalam pengeluaran biodiesel; Dan gliserol, sebaliknya, adalah hasil sampingan yang boleh digunakan untuk menyokong proses perindustrian yang lain dan oleh itu menjadikan pengeluaran biodiesel.

Gliserol berasal dari molekul trigliserida asal, yang digantikan oleh metanol untuk menyebabkan tiga kemasyhuran.

Jenis biodiesel

Minyak atau lemak yang berbeza mempunyai profil asid lemak sendiri; Oleh itu, setiap biodiesel mempunyai produk ester alquilico mono yang berbeza. Walaupun begitu, kerana ester ini tidak berbeza dengan panjang rantai berkarbonat mereka, bahan api yang dihasilkan tidak menunjukkan ayunan besar antara sifat mereka.

Kemudian tidak ada klasifikasi untuk biodiesel, tetapi kecekapan dan keuntungan yang berbeza mengikut sumber minyak atau lemak yang dipilih untuk pengeluarannya. Walau bagaimanapun, terdapat campuran biodiesel-peestosel, kerana kedua-dua bahan api boleh dicampur dan boleh dicampur dengan satu sama lain, menyumbang kualiti yang bermanfaat untuk enjin.

Biodiesel tulen dikatakan B100; yang sama dengan 0% petrodiesel dalam komposisinya. Kemudian ada campuran lain:

Ia boleh melayani anda: Kumpulan Acilo: Struktur, Ciri, Sebatian dan Derivatif

- B20 (dengan 80% petrodiesel).

- B5 (dengan 95% petrodiesel).

- B2 (dengan 98% petrodiesel).

Kereta yang dipasang sebelum tahun 1996 tidak dapat menggunakan B100 pada enjin mereka tanpa perlu menambah komponen tertentu yang merosot kerana tindakan pelarut mereka. Walau bagaimanapun, walaupun hari ini terdapat model kereta yang tidak bersetuju di kilang mereka menjamin kepekatan biodiesel yang besar, jadi mereka mengesyorkan menggunakan campuran kecil yang b20.

Kelebihan

Satu siri kelebihan yang biodiesel di Petrodiésel mempunyai alternatif hijau dan menarik:

- Ia diperoleh dari biomas, bahan mentah yang boleh diperbaharui dan sering hilang sebagai sisa.

- Ia boleh terbiodegradasi dan tidak beracun. Oleh itu, ia tidak akan mencemarkan tanah atau lautan jika tumpah secara tidak sengaja.

- Titik pencucuhan yang tinggi menjadikannya lebih selamat ketika menyimpan dan mengangkutnya.

- Ia tidak menghasilkan gas rumah hijau kerana CO₂ Dikeluarkan mewakili jumlah yang sama yang diserap oleh tumbuhan. Terima kasih kepada ini, ia juga memenuhi protokol Kyoto.

- Insentif Aktiviti luar bandar untuk menanam tanaman dari mana minyak sayuran diekstrak.

- Ia boleh berlaku walaupun dari minyak goreng. Titik ini sangat menggembirakannya kerana minyak kitar semula, domestik atau restoran, bukannya membuang dan mencemarkan air bawah tanah, boleh digunakan untuk menghasilkan lebih banyak bahan api hijau.

- Mewakili jalan untuk menjadi minyak panjang dan derivatifnya.

- Tinggalkan kurang sisa apabila pembakaran.

- Alga bakteria adalah, sebagai tambahan kepada kacang soya dan biji bunga matahari, sumber biodiesel yang menjanjikan (dan tidak diingini untuk banyak).

Kesulitan

Tidak semuanya sempurna dengan bahan bakar ini. Biodiesel juga membentangkan batasan yang mesti diatasi jika anda ingin menggantikan petrodiél. Beberapa batasan atau kesulitan penggunaannya adalah:

- Ia mempunyai suhu pemejalan yang lebih tinggi, yang bermaksud bahawa pada suhu rendah ia menjadi gel.

- Kekuatan pelarut dapat menamatkan buih getah asli dan poliuretana yang terdapat di dalam kereta pemasangan sebelum tahun 1990.

- Ia lebih mahal daripada petrodiésel.

- Meningkatkan harga tanaman dan makanan kerana mereka memasukkan nilai tambah apabila digunakan sebagai bahan mentah biodiesel.

- Bergantung pada biomas anda mungkin memerlukan banyak hektar penanaman, yang bermaksud pengambilan ekosistem di luar tujuan ini, dan oleh itu akan mempengaruhi hidupan liar.

- Walaupun ia tidak menghasilkan gas sulfur semasa pembakarannya, ia melepaskan kepekatan nitrogen oksida yang lebih tinggi, tidak_x.

- Jumlah makanan yang banyak akan digunakan, yang bukannya memuaskan kebuluran, akan diperuntukkan kepada pengeluaran biodiesel.

Rujukan

1. Wikipedia. (2019). Biodiesel. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
2. Penelope. (28 Disember 2011). Biodiesel: Kelebihan dan Kekurangan. Twenergy. Pulih dari: twenergy.com
3. Renovetec. (2013). Biodiesel. Diperolehi dari: Tumbuhan Debiomasa.jaring
4. Van Gerpen Jon. (3 April 2019). Sejarah Biodiesel. Tenaga ladang. Pulih dari: ladang ladang.sambungan.org
5. Scott Hess.   (2019).   Bagaimana biodiesel berfungsi.  Howstuffwork.   Pulih dari: auto.Howstuffwork.com
6. Biodiesel Pasifik. (2019). Biodiesel. Pulih dari: biodiesel.com