História bionafty, vlastnosti, typy, výhody, nevýhody

On Bionafta Je to palivo prírodného pôvodu, ktoré sa získava reakciou rastlinných olejov alebo živočíšnych tukov s alkoholmi s nízkou molekulovou hmotnosťou. Táto reakcia sa nazýva transcesterifikácia; To znamená, že sa vytvárajú nové estery mastných kyselín (tiež nazývaných opičí alkyl estery) z pôvodných triglyceridov.

V iných kontextoch namiesto použitia slova „transterifikácia“ sa hovorí, že biomasa prechádza alkoholis, pretože sa lieči alkoholmi; Medzi nimi a prevažne metanol a etanol. Je také bežné používať metanol na výrobu tohto biopalív, ktorý je takmer synonymom toho istého.

Dodávateľ bionafty B5. Zdroj: pxhere.

Bionafta je zelená alternatíva na používanie nafty, nafty alebo Petrodiésel (zvýraznenie ešte viac ako jeho zloženie pozostáva z ropných uhľovodíkov). Jeho vlastnosti a kvalita z hľadiska výnosov v dieselových motoroch sa však príliš nelíšia, takže obe palivá sú zmiešané v rôznych rozmeroch.

Niektoré z týchto zmesí môžu byť bohatšie pre bionaftu (napríklad B100) alebo bohatší z PetRodiésel (s iba 5 až 20% bionaftami). Týmto spôsobom sa spotreba nafty rozširuje, keď sa bionafta zavádza na trh; ale nie pred prekonaním série etických, produktívnych a ekonomických problémov.

Z jednoduchého hľadiska, ak je možné kvapalinu získať z oleja schopného spaľovania a generovania energie na presun strojov, prečo nie olej prírodného pôvodu? Samotné to však nestačí: mali by ste dostať chemické ošetrenie, ak chcete súťažiť alebo byť na úrovni fosílnych palív.

Ak sa toto ošetrenie vykonáva vodíkom, hovorí sa o vylepšení rastlinného oleja alebo živočíšneho tuku; Jeho stupeň oxidácie je znížený alebo je jej molekuly fragmentované. Zatiaľ čo v bionafte, namiesto vodíka sa používajú alkoholy (metanol, etanol, propanol atď.).

[TOC]

História

Transterifikačná reakcia

Reakcia na prvý problém, ktorému budú čeliť palivám biologického pôvodu. Tam v roku 1853 dvaja vedci a. Duffy a J. Patrick dosiahol prvý prechod rastlinného oleja, dokonca dlho predtým, ako Rudolf Diesel pochoduje na svoj prvý funkčný motor.

V tomto procese transesterifikácie reagujú triglyceridy olejov a/alebo tukov s alkoholmi, hlavne metanolom a etanolom, aby vznikli estery metyl a etylových mastných kyselín, okrem glycerolu ako sekundárneho produktu ako sekundárneho produktu. Základný katalyzátor ako KOH sa používa na urýchlenie reakcie.

Najdôležitejším bodom transterifikácie tukov je, že o osemdesiat rokov neskôr belgický vedec nazývaný G. Chavanne by túto reakciu presmerovala na zníženie vysokej a kontraproduktívnej viskozity rastlinných olejov.

Rudolf Diesel a jeho motor

Dieselový motor sa objavil v roku 1890, už na konci 19. storočia, v reakcii na obmedzenia parných strojov. Zhromaždil všetko, čo sa vyžadovalo od motora: napájanie a trvanlivosť. Pracoval tiež s akýmkoľvek typom paliva; A pre obdiv samotného Rudolfa a francúzskej vlády mohol pracovať s rastlinnými olejmi.

Byť triglyceridmi energie, bolo to logické. Nafta podporovala priame používanie týchto olejov, pretože s dobrými očami videla, že poľnohospodári mohli spracovať svoje vlastné palivá na veľmi vzdialených miestach k ložiskám ropy.

Môže vám slúžiť: kyselina glukónová: Štruktúra, vlastnosti, syntéza, použitie

Prvý funkčný model dieselového motora bol úspech v jeho prezentácii 10. augusta 1893 v Auguste v Nemecku. Jeho motor pracoval s arašidovým olejom, pretože nafta Rudolf pevne verila, že rastlinné oleje môžu konkurovať fosílnym palivám; Ale keď boli brutálne stíhaní, bez následných ošetrení.

Rovnaký motor, ktorý pracoval s arašidovým olejom. Venovanú pozornosť však takto vzbudil, pretože vtedy bola ropa oveľa prístupnejším a lacnejším zdrojom paliva.

Petrodiésel

Po Dieselovej smrti v roku 1913 sa nafta (nafta alebo ropa) získala z ropného vylepšenia. A potom model dieselového motora určený pre arašidový olej sa musel prispôsobiť a prestavať, aby pracoval s týmto novým palivom, čo bolo menej viskózne ako akýkoľvek iný rastlinný olej alebo biomasa.

Bolo to tak, že Petrodiél vyhral niekoľko desaťročí, pretože to bola najlacnejšia alternatíva. Bolo to jednoducho praktické zasiať veľké hektáre rastlín, aby ste zbierali svoje oleje, čo nakoniec, pretože boli tak viskózni, nakoniec spôsobili problémy s motormi a nezodpovedali rovnakým výťažkom získaným s benzínom.

Problém s týmto fosílnym palivom bol v tom, že zvýšil kontamináciu atmosféry a tiež závisel od hospodárstva a politiky ropných činností. Vzhľadom na nemožnosť uchýliť sa k nemu, v niektorých kontextoch sa rastlinné oleje používali na mobilizáciu ťažkých vozidiel a strojov.

Biopalivá v druhej svetovej vojne

Keď ropa začala v druhej svetovej vojne v dôsledku konfliktu obmedziť ropu, niekoľko krajín potrebovalo opätovné uchýlenie sa k rastlinným olejom; Museli sa však vysporiadať s poškodením stoviek tisícov motorov kvôli rozdielu v viskozite, ktorý nemohol tolerovať ich dizajn (ešte menej, ak mali emulgovanú vodu).

Po vojne národy opäť zabudli na rastlinné oleje a pokračovali v praxi spaľovania iba benzínu a Petrodiésel.

Narodenie bionafty

Problém viskozity vyriešil belgický vedec G. Chavanne v roku 1937, ktorého udelili patent ich metódou získania etylesterov kyselín mastných olejov ošetrených etanolom.

Preto je možné povedať, že bionafta sa formálne narodila v roku 1937; Ich masová rastlina a výroba však museli počkať do roku 1985, uskutočnené na rakúskej poľnohospodárskej univerzite.

Predložením týchto rastlinných olejov na transesterifikáciu sa problém viskozity konečne vyriešil, porovnal sa Petrodiée vo výkone a dokonca predstavoval zelenú alternatívu nad tým.

Vlastnosti

Vlastnosti bionafty sa globálne závisia od suroviny, s ktorou sa vyskytla. Môže mať farby, ktoré sa líšia od zlata, po tmavohnedý, fyzický vzhľad, ktorý závisí od výrobného procesu.

Vo všeobecnosti ide o palivo s dobrým mazivom, ktoré znižuje hluk motorov, predlžuje ich životnosť a vyžaduje si nižšie investície na jej údržbu.

Môže vám slúžiť: polo rozvinutý vzorec: Čo je a príklady (metán, propán, bután ...)

Má bod zapaľovania väčší ako 120 ° C, čo znamená, že pokiaľ to vonkajšia teplota nepresiahne, neexistuje riziko požiaru; Vec, ktorá sa nestane s naftou, ktorá môže horieť dokonca aj pri 52 ° C (veľmi ľahké dosiahnuť zapaľovaciu cigaretu).

Pretože mu chýba aromatické uhľovodíky, ako je benzén a toluén, nepredstavuje karcinogénne riziko v prípade rozliatia alebo predĺženej expozície.

Vo svojom zložení tiež nemá síru, takže neprodukuje znečisťujúce plyny₂ Ani tak₃. Keď sa zmieša s naftou, dáva mu mazivo ako znak svojich prírodných zlúčenín síry. V skutočnosti je síra nežiaducim prvkom a keď je nafta Desulfura, stratí mazanie, ktoré sa musí zotaviť s bionaftou alebo inými prísadami.

Získanie a výroba

Bionafta sa získava z rastlinných olejov alebo prenesených živočíšnych tukov. Ale ktorý zo všetkých musí predstavovať surovinu? V ideálnom prípade ten, ktorý vytvára väčšie množstvo ropy alebo tuku z oblasti nižšej kultúry; To by vo vhodnejších podmienkach to bol počet hektárov obsadených v oblasti kultivácie.

Dobrá bionafta by mala pochádzať z plodiny (zrná, semená, ovocie atď.), ktorý vytvára veľké objemy oleja z malých polí; Inak by sa vyžadovalo, aby ich plodiny pokrývali celé krajiny a neboli by ekonomicky životaschopné.

Zhromaždil biomasu, ropa sa musí extrahovať neskôr prostredníctvom procesných nekonečností; Medzi nimi je napríklad použitie superkritických tekutín na ťahanie a rozpustenie oleja. Po získaní oleja je vystavený transesterifikácii, aby sa znížila viskozita.

Transterifikácia sa dosiahne zmiešaním oleja s metanolom a bázou v dávkových reaktoroch, buď pod ultrazvukom, superkritickými tekutkami, mechanickými miešaniami atď. Keď sa použije metanol, získajú sa dôkladné teleso mastných kyselín (sláva) Metylester mastných kyselín).

Ak sa naopak použije etanol, získajú sa etylestery mastných kyselín (FAEE). Práve tieto estery a ich atómy kyslíka charakterizujú bionaftu.

Metanol a glycerol

Metanol je prevažne používaný alkohol ako surovina pri výrobe bionafty; A glycerol, na druhej strane, je vedľajší produkt, ktorý by sa mohol použiť na podporu iných priemyselných procesov, a preto výroba bionafty.

Glycerol pochádza z pôvodných molekúl triglyceridov, ktoré sú nahradené metanolom, aby spôsobili tri slávy.

Typy bionafty

Rôzne oleje alebo tuky majú svoje vlastné profily mastných kyselín; Preto má každá bionafta rôzne mono alquilico estery produkt transesterifikácie. Napriek tomu, pretože tieto estery sa ťažko líšia v dĺžkach svojich sýtených reťazcov, výsledné palivá nevykazujú veľké oscilácie medzi ich vlastnosťami.

Potom neexistuje žiadna klasifikácia pre bionaftu, ale iná účinnosť a ziskovosť podľa zdroja ropy alebo tuku, ktorý je vybraný na jej výrobu. Existujú však zmesi bionafty-peestosel, pretože obe palivá môžu byť zmiešané a sú navzájom miešateľné, čo prispieva k svojim prospešným vlastnostiam pre motor.

Čistá bionafta je považovaná za B100; čo sa vo svojom kompozícii rovná 0% Petrodiesel. Potom sú tu aj ďalšie zmesi:

Môže vám slúžiť: Acilo Group: Štruktúra, charakteristiky, zlúčeniny a deriváty

- B20 (s 80% Petrodiesel).

- B5 (s 95% Petrodiesel).

- B2 (s 98% Petrodiesel).

Zostavené autá pred rokom 1996 nemohli používať B100 na svojich motoroch bez toho, aby museli doplniť určité komponenty, ktoré sa zhoršili v dôsledku ich rozpúšťadla. Avšak aj dnes existujú automobilové modely, ktoré vo svojej továrni nesúhlasia, zaručujú veľké koncentrácie bionafty, takže odporúčajú používať menšie zmesi B20.

Výhody

Séria výhod, ktoré bionafta na Petrodiésel má zelenú a atraktívnu alternatívu:

- Získava sa z biomasy, surovín, ktorá je obnoviteľná a ktorá sa často stráca ako odpad.

- Je biologicky odbúrateľný a nie je toxický. Preto nebude kontaminovať pôdy alebo more, ak sa náhodne rozliate.

- Vďaka jeho najvyššiemu bodu zapaľovania je bezpečnejší pri jeho skladovaní a preprave.

- Nevyrába skleníkové plyny, pretože CO₂ uvoľnené predstavuje rovnaké množstvo absorbovaných rastlinami. Vďaka tomu stretáva tiež protokol Kjótskeho protokolu.

- Stimuly vidiecke aktivity na výsadbu plodín, z ktorých sa rastlinný olej extrahuje.

- Môže sa vyskytnúť aj z vyprážaného oleja. Tento bod to veľmi uprednostňuje, pretože recyklovaný, domáci alebo reštaurácia, namiesto vyhodenia a kontaminácie podzemnej vody, sa môže použiť na výrobu zelenejších paliva.

- Predstavuje cestu, aby sa stala dlhou ropou a jej derivátmi.

- Pri spaľovaní nechajte menej zvyškov.

- Bakteriálne riasy sú okrem sójových bôbov a slnečnicových semien sľubným zdrojom bionafty (a pre mnohých nežiaduci).

Nepríjemnosť

Nie všetko je s týmto palivom perfektné. Bionafta tiež predstavuje obmedzenia, ktoré je potrebné prekonať, ak chcete nahradiť Petrodiél. Niektoré z týchto obmedzení alebo nepríjemnosti jeho používania sú:

- Má vyššiu teplotu tuhnutia, čo znamená, že pri nízkych teplotách sa stáva gélom.

- Jeho energia rozpúšťadla môže ukončiť prírodnú gumu a polyuretánovú penu prítomnú v montážnych automobiloch pred rokom 1990.

- Je to drahšie ako petrodiésel.

- Zvyšuje ceny plodín a potraviny, pretože pri použití ako bionaftová surovina obsahujú pridanú hodnotu.

- V závislosti od biomasy budete potrebovať veľa hektárov kultivácie, čo by znamenalo prevzatie ekosystémov mimo tohto účelu, a preto by ovplyvnilo voľne žijúce zvieratá.

- Aj keď počas svojho spaľovania neprodukuje plyny sírou, uvoľňuje vyššie koncentrácie oxidov dusíka, nie_X.

- Použilo by sa veľké množstvo potravín, ktoré by sa namiesto uspokojovania hladomorov pridelili na výrobu bionafty.

Odkazy

1. Wikipedia. (2019). Bionafta. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
2. Penellope. (28. decembra 2011). Bionafta: výhody a nevýhody. Dvanástina. Získané z: Twenergy.com
3. Renovetec. (2013). Bionafta. Zdroj: Rastliny Debiomasa.slepo
4. Van Gerpen Jon. (3. apríla 2019). História bionafty. Poľnohospodárska energia. Získané z: Farm-Anergy.rozšírenie.orgán
5. Scott Hess.   (2019).   Ako funguje bionafta.  Howstuffwork.   Obnovené z: Auto.Howstuffwork.com
6. Tichomorský bionafta. (2019). Bionafta. Získané z: bionafty.com