Biodiesel

BIODIESEL

Primele motoare, inventate de Rudolf Diesel, utilizau ulei de arahide dar, deoarece la acea vreme titeiul era relativ ieftin, acest tip de biodiesel nu a devenit niciodata viabil comercial.

Din 1930 motoarele diesel au fost remodelate pentru functionare cu fractia diesel din distilarea titeiului, care consta in special din hidrocarburi saturate. Din acest motiv motoarele moderne diesel nu pot functiona satisfacator cu materie combustibila vegetala: probleme cu vascozitatea ridicata a combustibilului vegetal, formarea de depozite in sistemul de injectie si proprietatile slabe de pornire la rece.

In zilele noastre, problemele legate de mediu au readus in atentie interesul pentru biodiesel. Principalele probleme legate de dieselul obtinut din petrol sunt: scaderea resurselor naturale, emisiile de CO2 si contributia la “smog”.

BIODIESEL: Aspecte generale

Cele mai recente cercetari in domeniul biodieselului s-au concentrat pe utilizarea uleiurilor vegetale din seminte de floarea soarelui, rapita, soia si palmier. Principalii constituenti ai uleiurilor vegetale sunt trigliceridele: esteri ai glicerolului cu acizi grasi nesaturati si saturati cu lanturi lungi de atomi de carbon.

Continutul ridicat de acizi nesaturati, in particular acizi polinesaturati, previne utilizarea directa a acestora. Oxidarea si polimerizarea acestor molecule conduce la o crestere a vascozitatii in timpul depozitarii si formarii de guma atat in timpul utilzarii cat si in timpul stocarii.

Pentru a transforma uleiurile in materiale utile se utilizeaza tehnica de transesterificare. Uleiul reactioneaza cu alcooli cu mase moleculare mici, in mod curent metanolul, in prezenta unui catalizator, cu formarea unui ester al acidului gras si glicerol:

BIODIESEL: Aspecte generale

Esterul este ulterior separat din glicerol si utilizat ca biodiesel, glicerolul fiind utilizat ca materie prima pentru producerea de chimicale fine. Desi chimismul este simplu, pentru a face biodieselul viabil comercial procesul trebuie sa opereze cat mai economic posibil, ceea ce inseamna viteza mare de reactie, reactie completa si separare eficienta a produsului de reactie.

Ca si catalizatori se pot utiliza fie catalizatori alcalini, fie acizi dar la nivel industrial sunt preferati catalizatorii alcalini, precum hidroxidul de sodiu sau potasiu (circa 0.2%) datorita vitezei mare de reactie.

VOLATILITATEA

Vaporizarea este procesul fizic de trecere a unei substanţe din starea de agregare lichidă în stare gazoasă(de vapori) sub acţiunea căldurii.

Volatilitatea combustibililor petrolieri este în funcţie de masă moleculară şi de natură diferitelor hidrocarburi compenente.

Arderea combustibilului se efectuează în condiţii optime numai în stare gazoasă, deci înainte de a arde combustibilul trebuie să se vaporizeze.

Caracteristicile de vaporizare ale combustibilului se apreciază prin compoziţia fracţionată şi prin presiunea de vapori.

Compoziţia fracţionată este cantitatea de hidrocarburi care se vaporizează la o anumită temperatura - se determina prin distilare fracţionată. Acest lucru este justificat de structura combustibililor lichizi, care sunt amestecuri de hidrocarburi ce se vaporizează la temperaturi diferite.

VOLATILITATEA

Volatilitatea se poate caracteriza prin:

– compoziţia fracţionată,

– presiunea de vapori Reid,

– indicele de volatilitate,

– raportul vapori-lichid,

– indicele de manevrabilitate

Volatilitatea combustibilului influenţează :

- uşurinţă pornirii motorului,

- economicitatea (consum, putere),

- poluarea mediului (evaporare, scăpări, ardere inc.)

- uzura organelor motorului,

- funcționarea stabilă a motorului (cald, rece),

- mersul liniştit sau violent,

- continuitatea curgerii (alimentăre, tur, retur),

- pierderile prin evaporare (transport, transvazare)

- pericolul de incendiu