Biodiesel geschiedenis, eigenschappen, typen, voor-, nadelen

Hij Biodiesel Het is een brandstof van natuurlijke oorsprong die wordt verkregen door het reageren van plantaardige oliën of dierlijke vetten met alcoholen met een lage moleculaire massa. Deze reactie wordt transcesssterificatie genoemd; Dat wil zeggen, nieuwe vetzuuresters (ook wel aapalkylesters genoemd) uit de oorspronkelijke triglyceriden worden gevormd.

In andere contexten in plaats van het woord 'transterificatie' te gebruiken, wordt gezegd dat biomassa een alcoholie ondergaat, omdat het wordt behandeld met alcoholen; Onder hen en voornamelijk, methanol en ethanol. Het is zo gebruikelijk om methanol te gebruiken om deze biobrandstof te produceren die bijna synoniem is met hetzelfde.

B5 Biodiesel Leverancier. Bron: Pxhere.

Biodiesel is een groen alternatief voor het gebruik van dieselbrandstof, diesel of petrodiésel (die zelfs meer benadrukt dan de samenstelling bestaat uit oliekoolwaterstoffen). De eigenschappen en kwaliteit in termen van opbrengsten in dieselmotoren verschillen echter niet te veel, dus beide brandstoffen worden in verschillende verhoudingen gemengd.

Sommige van deze mengsels kunnen rijker zijn van biodiesel (bijvoorbeeld B100) of rijker van Petrodiésel (met slechts 5-20% biodiesel). Op deze manier strekt het dieselverbruik zich uit naarmate de biodiesel op de markt wordt geïntroduceerd; Maar niet voordat u een reeks ethische, productieve en economische problemen overwint.

Vanuit een eenvoudig oogpunt, als een vloeistof kan worden verkregen uit olie die in staat is om te verbranden en energie te genereren om de machines te verplaatsen, waarom geen olie van natuurlijke oorsprong? Op zichzelf is dit echter niet genoeg: u moet een chemische behandeling krijgen als u wilt concurreren of op het niveau van fossiele brandstoffen wilt zijn.

Wanneer deze behandeling wordt uitgevoerd met waterstof, is er sprake van een verfijning van plantaardige olie of dierlijk vet; De mate van oxidatie is verminderd of de moleculen zijn gefragmenteerd. Terwijl in biodiesel, in plaats van waterstof, worden alcoholen gebruikt (methanol, ethanol, propanol, enz.)).

[TOC]

Geschiedenis

Transterificatiereactie

De reactie voor het eerste probleem waarmee brandstoffen van biologische oorsprong zouden worden geconfronteerd, werd in het verleden al ontdekt. Daar in 1853 twee wetenschappers, en. Duffy en J. Patrick bereikte de eerste overgang van een plantaardige olie, zelfs lang voordat Rudolf Diesel naar zijn eerste functionele motor zou marcheren.

In dit proces van omestering reageren triglyceriden van oliën en/of vetten met alcoholen, voornamelijk methanol en ethanol, om methyl- en ethylvetzuuresters te ontstaan, naast glycerol als een secundair product als een secundair product. Een basiskatalysator als KOH wordt gebruikt om de reactie te versnellen.

Het belangrijkste punt van de transterificatie van vetten is dat tachtig jaar later een Belgische wetenschapper, G wordt genoemd. Chavanne zou deze reactie omleiden om de hoge en contraproductieve viscositeit van plantaardige oliën te verminderen.

Rudolf Diesel en zijn motor

De dieselmotor ontstond in 1890, al aan het einde van de 19e eeuw, in reactie op de beperkingen van stoommachines. Verzamelde alles wat gewenst was van een motor: kracht en duurzaamheid. Het werkte ook met elk type brandstof; En voor de bewondering van Rudolf zelf en de Franse regering zou hij kunnen werken met plantaardige oliën.

Als de triglyceriden van energie, was het logisch. Diesel ondersteunde het directe gebruik van deze oliën, omdat het met goede ogen zag dat boeren hun eigen brandstoffen op zeer verre plaatsen konden verwerken voor de oliebepalingen.

Kan u dienen: gluconzuur: structuur, eigenschappen, synthese, gebruik

Het eerste functionele model van de dieselmotor was een succes in zijn presentatie op 10 augustus 1893, in Augusta, Duitsland. Zijn motor werkte met pinda -olie, omdat Rudolf Diesel stevig geloofde dat plantaardige oliën konden wedijveren met fossiele brandstoffen; Maar omdat ze op brute wijze werden vervolgd, zonder daaropvolgende behandelingen.

Deze zelfde motor die met pindaolie werkte, werd in 1900 gepresenteerd op de World -tentoonstelling van Paris World. Hij wekte de aandacht echter niet zo erg omdat olie tegen die tijd een veel toegankere en goedkopere brandstofbron was.

Petrodiésel

Na de dood van Diesel in 1913 werd diesel (diesel of olie) verkregen uit olieverfijning. En toen moest het dieselmotormodel dat is ontworpen voor pinda -olie zich aanpassen en opnieuw opbouwen om te werken met deze nieuwe brandstof, die minder viskeus was dan elke andere plantaardige olie of biomassa.

Het was zo dat de Petrodiél enkele decennia won, omdat het het goedkoopste alternatief was. Het was gewoon praktisch om grote hectare plantenmassa's te zaaien om hun oliën te verzamelen, die uiteindelijk omdat ze zo viskeus waren, uiteindelijk problemen veroorzaakten met motoren en niet overeenkwamen met dezelfde opbrengsten die met benzine zijn verkregen.

Het probleem met deze fossiele brandstof was dat het de besmetting van de atmosfeer verhoogde en ook afhing van de economie en het beleid van olieactiviteiten. Gezien de onmogelijkheid om ernaar te nemen, werden in sommige contexten groenteoliën gebruikt om zware voertuigen en machines te mobiliseren.

Biobrandstof in de Tweede Wereldoorlog

Toen olie schaarste olie begon in de Tweede Wereldoorlog in de nasleep van het conflict, hadden verschillende landen opnieuw nodig om hun toevlucht te nemen tot plantaardige oliën; Maar ze hadden te maken met de schade van honderdduizenden motoren vanwege het verschil in viscositeit dat hun ontwerp niet kon verdragen (nog minder als ze geëmulgeerd water hadden).

Na de oorlog vergaten de naties opnieuw de plantaardige oliën en hervatten ze de praktijk van het verbranden van alleen benzine en petrodiésel.

Geboorte van de biodiesel

Het viscositeitsprobleem was opgelost door de Belgische wetenschapper G. Chavanne in 1937, die ze een patent verleende door hun methode voor het verkrijgen van ethylesters van vetoliezuren behandeld met ethanol.

Daarom kan worden gezegd dat biodiesel formeel werd geboren in 1937; Maar hun massale fabriek en productie moesten wachten tot 1985, uitgevoerd op een Oostenrijkse landbouwuniversiteit.

Door deze plantaardige oliën in te dienen voor omestering, werd het probleem van viscositeit uiteindelijk opgelost, waarbij de Petrodiée in prestaties overeenkomt en zelfs een groen alternatief hierboven vertegenwoordigt.

Eigenschappen

De eigenschappen van biodiesel hangen wereldwijd af van de grondstof waarmee deze is opgetreden. Het kan kleuren hebben die variëren van het goud, tot het donkerbruine, fysieke uiterlijk dat afhankelijk is van het productieproces.

In het algemeen is het een brandstof met een goede smeerheid, die het lawaai van de motoren vermindert, hun levensduur verlengt en een lagere investeringen vereist voor zijn onderhoud.

Het kan u van dienst zijn: semi -ontwikkelde formule: wat is en voorbeelden (methaan, propaan, butaan ...)

Het heeft een ontstekingspunt groter dan 120ºC, wat betekent dat zolang de externe temperatuur dit niet overschrijdt, er geen risico op brand is; Ding dat niet gebeurt met de diesel, die zelfs bij 52 ° C kan branden (zeer gemakkelijk te bereiken voor een ontstekingssigaret).

Omdat het aromatische koolwaterstoffen zoals benzeen en tolueen mist, vertegenwoordigt het geen carcinogeen risico in het geval van morsen of langdurige blootstelling.

Het heeft ook geen zwavel in zijn samenstelling, dus het produceert dus geen vervuilende gassen₂ Noch zo₃. Wanneer het wordt gemengd met diesel, geeft het het een smeermiddelkarakter dan dat van zijn natuurlijke zwavelverbindingen. In feite is zwavel een ongewenst element, en wanneer diesel is desulfura verliest smering die moet herstellen met biodiesel of andere additieven.

Verkrijgen en productie

Biodiesel wordt verkregen uit plantaardige oliën of overgedragen dierenvetten. Maar welke van al ze moeten de grondstof vormen? Idealiter degene die grotere hoeveelheden olie of vet genereert uit een lagere cultuurgebied; dat het in meer geschikte bewoordingen het aantal hectare zou zijn dat wordt bezet door zijn teeltveld.

Een goede biodiesel moet uit een gewas komen (korrels, zaden, fruit, enz.) die grote hoeveelheden olie produceert uit kleine velden; Anders zou het nodig zijn dat hun gewassen hele landen bedekken en niet economisch haalbaar zouden zijn.

Verzamelde de biomassa, de olie moet later worden geëxtraheerd door procesinfiniteiten; Onder hen is bijvoorbeeld het gebruik van superkritische vloeistoffen om de olie te slepen en op te lossen. Zodra de olie is verkregen, wordt deze onderworpen aan omestering om de viscositeit te verminderen.

Transterificatie wordt bereikt door de olie te mengen met methanol en een basis in batchreactoren, hetzij onder echografie, superkritische vloeistoffen, mechanische agitaties, enz. Wanneer methanol wordt gebruikt, worden grondige beres van vetzuren verkregen (roem) Vetzuurmethylester)).

Als daarentegen ethanol wordt gebruikt, worden ethylesters van vetzuren (FAEE) verkregen. Het zijn al deze esters en hun zuurstofatomen die biodiesel karakteriseren.

Methanol en glycerol

Methanol is de overwegend gebruikte alcohol als grondstof in de productie van biodiesel; En glycerol daarentegen is een bijproduct dat kan worden gebruikt om andere industriële processen te ondersteunen en daarom de productie van biodiesel te maken.

Glycerol komt van originele triglyceridenmoleculen, die door methanol wordt vervangen om drie roem te veroorzaken.

Soorten biodiesel

Verschillende oliën of vetten hebben hun eigen vetzuurprofielen; Daarom heeft elke biodiesel verschillende Mono Alquilico Esters Product of Transesterification. Toch verschillen deze esters nauwelijks in de lengte van hun koolzuurhoudende ketens, vertonen de resulterende brandstoffen geen grote oscillaties tussen hun eigenschappen.

Dan is er geen classificatie voor biodiesel, maar een andere efficiëntie en winstgevendheid volgens de olie- of vetbron die is geselecteerd voor de productie. Er zijn echter biodiesel-peestosel-mengsels, omdat beide brandstoffen gemengd kunnen worden en met elkaar mengbaar zijn, waardoor hun nuttige kwaliteiten voor de motor bijdragen.

Er wordt gezegd dat pure biodiesel B100 is; die gelijk is aan 0% van Petrodiesel in zijn compositie. Dan zijn er andere mengsels:

Het kan u van dienst zijn: Acilo Group: structuur, kenmerken, verbindingen en derivaten

- B20 (met 80% Petrodiesel).

- B5 (met 95% Petrodiesel).

- B2 (met 98% Petrodiesel).

Geassembleerde auto's vóór 1996 konden B100 niet op hun motoren gebruiken zonder bepaalde componenten aan te vullen die verslechterden vanwege hun oplosmiddelactie. Zelfs vandaag zijn er echter automodellen die niet instemmen met hun fabrieksgaranties grote biodieselconcentraties, dus ze bevelen aan om kleine mengsels te gebruiken die B20.

Voordelen

Een reeks voordelen die biodiesel op Petrodiésel een groen en aantrekkelijk alternatief heeft:

- Het wordt verkregen uit biomassa, grondstof die hernieuwbaar is en die vaak verloren gaat als afval.

- Het is biologisch afbreekbaar en is niet giftig. Daarom zal het de bodem of zeeën niet besmetten als het per ongeluk morst.

- Het hoogtepunt van ontsteking maakt het veiliger bij het opslaan en vervoeren van het.

- Het produceert geen broeikasgassen omdat de CO₂ Vrijgegeven vertegenwoordigt dezelfde hoeveelheid van die geabsorbeerd door planten. Dankzij dit ontmoet het ook het Kyoto -protocol.

- Stimulans op het platteland voor het planten van gewassen waaruit plantaardige olie wordt geëxtraheerd.

- Het kan zelfs optreden bij gefrituurde olie. Dit punt is de voorkeur dat het sterk is omdat gerecyclede, huishoudelijke of restaurantsolie, in plaats van het weggooien en vervuilen van grondwater, kunnen worden gebruikt om meer groene brandstof te produceren.

- Vertegenwoordigt een pad om een ​​lange termijn van olie en zijn derivaten te worden.

- Laat minder residuen achter tijdens de verbranding.

- Bacteriële algen zijn, naast sojabonen en zonnebloempitten, een veelbelovende biodieselbron (en voor velen ongewenst).

Ongemak

Niet alles is perfect met deze brandstof. De biodiesel presenteert ook beperkingen die moeten worden overwonnen als u de petrodiél wilt vervangen. Sommige van deze beperkingen of ongemakken van het gebruik ervan zijn:

- Het heeft een hogere stollingstemperatuur, wat betekent dat het bij lage temperaturen een gel wordt.

- Het oplosmiddelvermogen kan een einde maken aan het natuurlijke rubber- en polyurethaanschuim dat voor 1990 in assemblageauto's aanwezig is.

- Het is duurder dan Petrodiésel.

- Verhoogt de gewasprijzen en voedsel omdat ze toegevoegde waarde opnemen bij gebruik als een biodiesel -grondstof.

- Afhankelijk van de biomassa heeft u mogelijk veel teelthectare nodig, wat zou betekenen dat ecosystemen buiten dit doel worden ingesteld, en daarom de dieren in het wild zou beïnvloeden.

- Hoewel het geen zwavelgassen produceert tijdens zijn verbranding, geeft het wel hogere concentraties stikstofoxiden af, niet_X.

- Er zouden grote hoeveelheden voedsel worden gebruikt, die in plaats van te bevredigende hongersnoden zouden worden toegewezen aan de productie van biodiesel.

Referenties

1. Wikipedia. (2019). Biodiesel. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
2. Penelope. (28 december 2011). Biodiesel: voor- en nadelen. Twenergie. Hersteld van: Twenergy.com
3. Renovetec. (2013). Biodiesel. Opgehaald uit: Debiomasa -planten.netto
4. Van Gerpen Jon. (3 april 2019). Geschiedenis van biodiesel. Boerderijenergie. Hersteld van: Farm-anergy.verlenging.borg
5. Scott Hess.   (2019).   Hoe Biodiesel werkt.  Howstuffwork.   Hersteld van: Auto.Howstuffwork.com
6. Biodiesel in de Stille Oceaan. (2019). Biodiesel. Hersteld van: biodiesel.com