Нефть постепенно утрачивает ресурс, а ее добыча сильно вредит окружающей среде. Перспективной альтернативой топливу на нефтяной основе по физико-химическим свойствам сейчас можно назвать биодизель, производимый из растительных и животных жиров. Он также обладает рядом преимуществ и сравнимой областью применения.
Причины перехода
Среди основных факторов необходимости замены ископаемого источника топлива и перехода на альтернативные источники сторонники применения биодизеля называют рост нагрузки на ресурсы, размер углеродного следа от производства и потребления топлива на нефтяной основе и эскалацию цен на него. Также интерес к биотопливу заключается в том, что оно может рассматриваться как вектор сельскохозяйственного развития.
Свойства и области применения биодизеля
Преимущества
- Изготовление из возобновляемого сырья;
- Максимальная безотходность с цикле производства;
- Производство биодизеля влияет на балансировку рынка;
- Его использование является инструментом редуцирования углеродного следа: выбросы парников газов могут быть уменьшены на 80%.
- Налаженное производство биотоплива может помочь решить вопрос утилизации отходов.
- Биодизель подходит для всех транспортных средств с дизельным двигателем и при как полном, так и частичном переходе на биодизель не потребуется конструкционных изменений двигателя;
- Этот вид жидкого биотоплива характеризуется хорошими смазочными характеристиками, что может позитивно влиять на эксплуатацию двигателя;
- В виду органического происхождения биодизель быстро разлагается в окружающей среде, не оказывая экологического загрязнения.
Сферы применения
Биодизель может быть востребован в военной и гражданской технике, использоваться в сельском хозяйстве и транспортных перевозках, применяться в сфере энергетики (отопление).
Налаженное производство биодизеля на местах может помочь снизить затраты на логистику ископаемого топлива.
В России первый успешный прецедент авиаперелета с применением экологичного топлива был осуществлен в 2021 году, когда самолет компании S7 заправили разбавленным биотопливом. Он совершил перелет из Тулузы в Москву, Домодедово. Это сократило выбросы углекислого газа на рейсе на 7%
Производство биодизеля
Биодизель заменяет дизельное топливо из ископаемого сырья. Суть технологического процесса — в реструктуризации молекул исходных жиров. Качественные показатели биотоплива зависят от используемого сырья. В зависимости от ресурсов они могут варьироваться.
Основные взаимодействующие элементы реакции перегруппировки (переэтерификации) — это исходное сырье (источник триглицеридов), метанол и катализатор, щелочной или кислотный. Прежде всего нужно отфильтровать масло. Далее ингредиенты перемешиваются с применением давления и повышенной температуры. По завершению реакции происходит разделение фракций на биодизель и сырой глицерин, являющийся побочным продуктом производства биодизеля. Глицерин в дальнейшем может быть использован при изготовлении мыла и косметики. После отделения глицериновой фазы требуется удаление остатков глицерина и метанола путем промывки. Следующий этап — осушение и фильтрация биодизеля.
Сырьевая база
Основные ресурсы в производстве биодизеля — это животный жир, растительные масла, в том числе и отработанные.
Россия обладает внушительной базой сырья, пригодного для производства биотоплива. Масла являются более предпочтительным исходным сырьем. В качестве перспективной культуры для изготовления биотоплива стоит рассматривать рапс.
Помимо эффективности для производства топлива рапс является полезной культурой для севооборота.
Фритюрное масло, которое используется для приготовления картофеля-фри, жареных хлебо-булочных изделий, наггетсов, чак-чака требует обязательной утилизации, оно не может быть использовано повторно т. к. при нагревании в масле вырабатываются свободные жирные кислоты — канцерогенные вещества. Переработка такого масла в биодизель является экологичным решением.
Обсуждение