Biodieselgeschichte, Eigenschaften, Typen, Vorteile, Nachteile

Er Biodiesel Es ist ein natürlicher Kraftstoff, der durch Reagieren von Pflanzenölen oder tierischen Fetten mit Alkoholen mit niedriger Molekularmasse erhalten wird. Diese Reaktion wird als Transzesstumierung bezeichnet; Das heißt, neue Fettsäureester (auch Affenalkylester genannt) aus den ursprünglichen Triglyceriden werden gebildet.

In anderen Kontexten, anstatt das Wort „Trommelfeuer“ zu verwenden, wird gesagt, dass Biomasse einen Alkoholis erfährt, weil es mit Alkohols behandelt wird. Unter ihnen und überwiegend Methanol und Ethanol. Es ist so üblich, Methanol zu verwenden, um dieses Biokraftstoff zu produzieren, das fast gleichbedeutend mit demselben ist.

B5 Biodiesel -Lieferant. Quelle: pxhere.

Biodiesel ist eine grüne Alternative für die Verwendung von Dieselbrennstoff, Diesel oder Petrodiésel (hervorzuheben, dass noch mehr als seine Zusammensetzung aus Ölkohlenwasserstoffen besteht). Die Eigenschaften und Qualität in Bezug auf die Erträge in Dieselmotoren unterscheiden sich jedoch nicht zu sehr, sodass beide Kraftstoffe in verschiedenen Anteilen gemischt sind.

Einige dieser Gemische können reicher an Biodiesel (zum Beispiel B100) oder reicher von Petrodiésel (mit nur 5-20% Biodiesel) sein. Auf diese Weise erstreckt sich der Dieselverbrauch, wenn der Biodiesel auf den Markt eingeführt wird. Aber nicht bevor sie eine Reihe ethischer, produktiver und wirtschaftlicher Probleme überwinden.

Aus einfacher Sicht, wenn eine Flüssigkeit aus Öl gewonnen werden kann, das in der Lage ist, Energie zu verbrennen und zu erzeugen, um die Maschinen zu bewegen, warum nicht ein Öl aus natürlicher Herkunft? Allerdings reicht dies nicht aus: Sie sollten eine chemische Behandlung erhalten, wenn Sie konkurrieren oder auf der Ebene der fossilen Brennstoffe sein möchten.

Wenn diese Behandlung mit Wasserstoff durchgeführt wird, wird von einer Verfeinerung von Pflanzenöl oder Tierfett gesprochen. Sein Oxidationsgrad wird reduziert oder seine Moleküle werden fragmentiert. Während in Biodiesel anstelle von Wasserstoff Alkohole verwendet werden (Methanol, Ethanol, Propanol usw.).

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Geschichte

Querfindungsreaktion

Die Reaktion auf das erste Problem, mit dem Kraftstoffe biologischer Herkunft konfrontiert waren, wurde bereits in der Vergangenheit entdeckt. Dort 1853 zwei Wissenschaftler und. Duffy und J. Patrick erreichte den ersten Übergang eines Pflanzenöls, noch lange bevor Rudolf Diesel zu seinem ersten funktionellen Motor marschieren würde.

In diesem Prozess der Umesterung reagieren Triglyceride von Ölen und/oder Fetten mit Alkoholen, hauptsächlich Methanol und Ethanol, um neben Glycerin als sekundäres Produkt als sekundäres Produkt neben Glycerin zu stammen. Ein Grundkatalysator als KOH wird verwendet, um die Reaktion zu beschleunigen.

Der wichtigste Punkt der Verstärkung von Fetten ist, dass achtzig Jahre später ein belgischer Wissenschaftler namens G genannt wird. Chavanne würde diese Reaktion umleiten, um die hohe und kontraproduktive Viskosität von pflanzlichen Ölen zu verringern.

Rudolf Diesel und sein Motor

Der Dieselmotor entstand 1890, bereits Ende des 19. Jahrhunderts, als Reaktion auf die Grenzen von Dampfmaschinen. Sammelte alles, was von einem Motor erwünscht war: Kraft und Haltbarkeit. Es arbeitete auch mit jeder Art von Kraftstoff; Und für die Bewunderung von Rudolf selbst und der französischen Regierung konnte er mit Gemüseölen arbeiten.

Als Triglyceride der Energie war es logisch, dass es logisch war. Diesel unterstützte den direkten Einsatz dieser Öle, da es mit guten Augen sah, dass die Landwirte ihre eigenen Brennstoffe an sehr entfernten Orten zu den Ölvorkommen verarbeiten konnten.

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Das erste Funktionsmodell der Dieselmotor war ein Erfolg in seiner Präsentation am 10. August 1893 in Augusta, Deutschland. Sein Motor arbeitete mit Erdnussöl, als Rudolf Diesel fest davon überzeugt war, dass pflanzliche Öle mit fossilen Brennstoffen konkurrieren könnten; Aber wie sie brutal strafrechtlich verfolgt wurden, ohne nachfolgende Behandlungen.

Der gleiche Motor, der mit Erdnussöl arbeitete. Er hat die Aufmerksamkeit jedoch nicht so sehr aufgeregt, weil Öl bis dahin eine viel zugängliche und billigere Kraftstoffquelle war.

Petrodiésel

Nach dem Tod von Diesel im Jahr 1913 wurde Diesel (Diesel oder Öl) aus der Ölverfeinerung erhalten. Und dann musste sich das für Erdnussöl entwickelte Dieselmotormodell anpassen und wieder aufbauen, um mit diesem neuen Kraftstoff zu arbeiten, der weniger viskoös war als jedes andere Pflanzenöl oder Biomasse.

Es war so, dass die Petrodiél mehrere Jahrzehnte lang gewann, da es die billigste Alternative war. Es war einfach praktisch, große Hektar von Pflanzenmassen zu sammeln, um ihre Öle zu sammeln, was am Ende, weil sie so viskoös waren.

Das Problem mit diesem fossilen Brennstoff war, dass die Kontamination der Atmosphäre erhöht und auch von der Wirtschaft und der Politik der Ölaktivitäten abhing. Angesichts der Unmöglichkeit, darauf zurückzugreifen, wurden in einigen Kontexten Pflanzenöle verwendet, um schwere Fahrzeuge und Maschinen zu mobilisieren.

Biokraftstoff im Zweiten Weltkrieg

Als Öl nach dem Konflikt im Zweiten Weltkrieg anfing, Öl zu knapp, mussten mehrere Länder wieder auf pflanzliche Öle zurückgreifen. Aber sie mussten den Schaden von Hunderttausenden von Motoren aufgrund des Viskositätsunterschieds befassen, der ihr Design nicht tolerieren konnte (noch weniger, wenn sie emulgiertes Wasser hatten).

Nach dem Krieg vergessen die Nationen erneut die pflanzlichen Öle und nahmen die Praxis wieder auf, nur Benzin und Petrodiésel zu verbrennen.

Geburt des Biodiesels

Das Viskositätsproblem wurde vom belgischen Wissenschaftler G gelöst. Chavanne im Jahr 1937, den sie ein Patent erteilten, um Ethylester von Fettölsäuren zu erhalten, die mit Ethanol behandelt wurden.

Es kann daher gesagt werden, dass Biodiesel 1937 offiziell geboren wurde; Aber ihre Massenanlage und ihre Produktion mussten bis 1985 warten, die an einer österreichischen Landwirtschafts Universität durchgeführt wurden.

Durch die Einreichung dieser pflanzlichen Öle zur Umesterung wurde das Problem der Viskosität schließlich gelöst, was dem Petrodiée in der Leistung entspricht und sogar eine grüne Alternative darstellt.

Eigenschaften

Die Eigenschaften von Biodiesel hängen weltweit von dem Rohstoff ab, mit dem es aufgetreten ist. Es kann Farben haben, die vom Gold bis zum dunkelbraunen, physischen Erscheinungsbild variieren, das vom Produktionsprozess abhängt.

Im Allgemeinen ist es ein Brennstoff mit guter Schmierung, die das Lärm der Motoren verringert, ihre Lebenszeit verlängert und eine geringere Investition für ihre Wartung erfordert.

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Es hat einen Zündpunkt von mehr als 120 ° C, was bedeutet, dass so lange die Außentemperatur dies nicht überschreitet, es kein Feuerrisiko besteht. Was nicht mit dem Diesel passiert, das selbst bei 52 ° C verbrennen kann (für eine Zündzigarette sehr leicht zu erreichen).

Da es keine aromatischen Kohlenwasserstoffe wie Benzol und Toluol gibt, ist es bei Verschütten oder längerer Exposition kein krebserregend.

Es hat auch keinen Schwefel in seiner Zusammensetzung, daher produziert es keine umweltverschmutzenden Gase₂ Noch so₃. Wenn es mit Diesel gemischt ist, gibt es ihm einen Schmiercharakter als den seiner natürlichen Schwefelverbindungen. Tatsächlich ist Schwefel ein unerwünschtes Element, und wenn Diesel Desulfura ist, die sich mit Biodiesel oder anderen Zusatzstoffen erholen muss.

Erhalten und Produktion

Biodiesel wird aus Pflanzenölen oder übertragenen tierischen Fetten gewonnen. Aber welcher von allen muss den Rohstoff bilden? Im Idealfall ist derjenige, der größere Mengen an Öl oder Fett aus einem niedrigeren Kulturbereich erzeugt; angemessener wäre es die Anzahl der Hektar, die von seinem Kultivierungsfeld besetzt sind.

Ein guter Biodiesel sollte aus einer Ernte kommen (Getreide, Samen, Früchte usw.) das erzeugt große Ölmengen aus kleinen Feldern; Andernfalls wäre es erforderlich, dass ihre Pflanzen ganze Länder abdecken und wirtschaftlich nicht wirtschaftlich sind.

Die Biomasse gesammelt, das Öl muss später durch Prozessfinanzitäten extrahiert werden. Unter ihnen zum Beispiel ist die Verwendung von überkritischen Flüssigkeiten, um das Öl zu ziehen und aufzulösen. Sobald das Öl erreicht ist, wird es der Umesterung unterzogen, um seine Viskosität zu verringern.

Die Tranierung wird durch Mischen des Öls mit Methanol und einer Basis in Batch -Reaktoren erreicht, entweder unter Ultraschall, überkritische Flüssigkeiten, mechanische Bewegungen usw. Wenn Methanol verwendet wird, werden gründliche Blecken von Fettsäuren erhalten (Ruhm) Fettsäuremethylester).

Wenn im Gegenteil Ethanol verwendet wird, werden Ethylester von Fettsäuren (FAEE) erhalten. Es sind all diese Ester und ihre Sauerstoffatome, die Biodiesel charakterisieren.

Methanol und Glycerin

Methanol ist der überwiegend verwendete Alkohol als Rohstoff in der Biodieselproduktion; Und Glycerin dagegen ist ein Nebenprodukt, das zur Unterstützung anderer industrieller Prozesse verwendet werden könnte und daher die Produktion von Biodiesel herstellt.

Glycerin stammt aus ursprünglichen Triglyceridmolekülen, die durch Methanol ersetzt werden, um drei Ruhm zu verursachen.

Arten von Biodiesel

Verschiedene Öle oder Fette haben ihre eigenen Fettsäureprofile; Daher hat jedes Biodiesel ein unterschiedliches Mono -Alquilico -Esters -Produkt der Umesterung. Da sich diese Ester in den Längen ihrer kohlensäurehaltigen Ketten kaum unterscheiden, zeigen die resultierenden Brennstoffe keine großen Schwingungen zwischen ihren Eigenschaften.

Dann gibt es keine Klassifizierung für Biodiesel, sondern eine andere Effizienz und Rentabilität gemäß der Öl- oder Fettquelle, die für seine Produktion ausgewählt wird. Es gibt jedoch Biodiesel-Peestosel-Gemische.

Pure Biodiesel soll B100 sein; das entspricht 0% des Petrodiesels in seiner Zusammensetzung. Dann gibt es noch andere Mischungen:

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- B20 (mit 80% Petrodiesel).

- B5 (mit 95% Petrodiesel).

- B2 (mit 98% Petrodiesel).

Zusammengebaute Autos vor 1996 konnten B100 für ihre Motoren nicht verwenden, ohne bestimmte Komponenten aufzufüllen, die sich aufgrund ihrer Lösungsmittelwirkung verschlechterten. Noch heute gibt es Automobilmodelle, die nicht zustimmen, dass ihre Fabrik große Biodieselkonzentrationen garantiert. Daher empfehlen sie, kleinere Gemische zu verwenden, die B20 verwenden.

Vorteile

Eine Reihe von Vorteilen, die Biodiesel auf Petrodiésel hat, hat eine grüne und attraktive Alternative:

- Es wird aus Biomasse, Rohmaterial erhalten, der erneuerbar ist und oft als Abfall verloren geht.

- Es ist biologisch abbaubar und nicht toxisch. Daher kontaminiert es nicht die Böden oder Meere, wenn sie versehentlich verschüttet werden.

- Sein Höhepunkt der Zündung macht es beim Speichern und Transportieren sicherer.

- Es produziert keine Treibhausgase, weil der CO₂ freigegeben ist die gleiche Menge wie von Pflanzen absorbiert. Dank dessen trifft es auch das Kyoto -Protokoll.

- Anreize ländliche Aktivitäten zum Pflanzen von Pflanzen, aus denen Pflanzenöl extrahiert wird.

- Es kann sogar aus gebratenem Öl auftreten. Dieser Punkt bevorzugt dies stark, da recycelte, Haus- oder Restaurants Öl anstatt das Grundwasser zu entwerfen und zu kontaminieren.

- Repräsentiert einen Weg, um das Öl und seine Derivate langfristig zu werden.

- Hinterlassen Sie bei Verbrennung weniger Rückstände.

- Bakterienalgen sind zusätzlich zu Sojabohnen und Sonnenblumenkern eine vielversprechende Biodieselquelle (und für viele unerwünscht).

Unannehmlichkeiten

Nicht alles ist perfekt mit diesem Treibstoff perfekt. Das Biodiesel präsentiert auch Einschränkungen, die überwunden werden müssen, wenn Sie die Petrodiél ersetzen möchten. Einige dieser Einschränkungen oder Unannehmlichkeiten seiner Verwendung sind:

- Es hat eine höhere Verfestigungstemperatur, was bedeutet, dass es bei niedrigen Temperaturen zu einem Gel wird.

- Seine Lösungsmittelleistung kann den Naturkautschuk- und Polyurethanschaum beenden, der in Montageautos vor 1990 vorhanden ist.

- Es ist teurer als Petrodiésel.

- Erhöht die Erntepreise und Lebensmittel, da sie einen Mehrwert enthalten, wenn sie als Biodiesel -Rohstoff verwendet werden.

- Je nach Biomasse benötigen Sie möglicherweise viele Hektar Kultivierung, was bedeuten würde, dass die Ökosysteme außerhalb dieses Zwecks die Nutzung von Ökosystemen bedeuten und daher die Tierwelt beeinflussen würde.

- Obwohl es während seiner Verbrennung keine Schwefelgase produziert, setzt es höhere Konzentrationen von Stickoxiden frei, nicht_X.

- Es werden große Mengen an Lebensmitteln verwendet, die der Produktion von Biodiesel anstatt Hungersnöte zu befriedigen würden.

Verweise

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