| |
Откуда
берется биодизель
Биодизель - это не что
иное, как метиловый эфир, обладающий свойствами горючего
материала и получаемый в результате химической реакции
из растительных жиров.
Известно, что молекулы жира
состоят из так называемых триглицеридов: соединений
трехвалентного спирта глицерина с тремя жирными
кислотами. Для получения метилового эфира к девяти
массовым единицам растительного масла добавляется одна
массовая единица метанола (т.е. соблюдается соотношение
9 :1), а также небольшое количество щелочного
катализатора. Все это смешивается в специальных
реакторах
при температуре 60°С и нормальном давлении. В
результате химической реакции образуется, в первую
очередь, желаемый метиловый эфир, а также побочный
продукт - глицерин, широко используемый в
фармацевтической и лакокрасочной промышленностях.
Полученный эфир отличается хорошей воспламеняемостью,
обеспечиваемой высоким цетановым числом. Если для
минерального дизтоплива характерен показатель в 50-52%,
то метиловый эфир уже изначально содержит 56-58 % цетана.
Это позволяет использовать его в дизельных двигателях
без прочих стимулирующих воспламенение веществ.
Благодаря такому свойству метиловый эфир, получаемый из
растительных масел и жиров, и был назван биодизелем.
Чудо-топливо
Помимо относительно
высокого цетанового числа биотопливо имеет и ряд других
полезных свойств:
-
Растительное
происхождение. Подчеркнем, что биодизель не обладает
бензоловым запахом и изготавливается из масел, сырьем для которых служат растения, улучшающие
структурный и химический состав почв в системах
севооборота.
-
"Биологическая
безвредность". По сравнению с минеральным маслом, 1
литр которого способен загрязнить 1 млн. л питьевой
воды и привести к гибели водной флоры и фауны, биодизель, как показывают опыты, при попадании в
воду не причиняет вреда ни растениям, ни животным.
Кроме того, он подвергается практически полному
биологическому распаду: в почве или в воде
микроорганизмы за 28 дней перерабатывают 99 % биодизеля, что позволяет говорить о минимизации
загрязнения рек и озер при переводе водного
транспорта на альтернативное топливо.
-
Меньше выбросов СО2.
При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же
количество углекислого газа, которое было потреблено
из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем
для производства масла, за весь период его жизни.
Тем не менее, следует заметить, что назвать биодизель экологически чистым топливом было бы
неверно. Он дает меньшее количество выбросов
углекислого газа в атмосферу, но на нет их не
сводит.
-
Относительно "чистое"
топливо. В мировой практике лимитируется ряд
компонентов выхлопных газов, среди них: монооксид
углерода СО, несгоревшие углеводороды СП, окислы
азота NOX и сажа.
-
Малое содержание серы.
Не секрет, что выбросы вредных веществ можно
минимизировать при помощи катализатора - оксиката,
превращающего углеводороды и окись углерода в воду и
углекислый газ. Но следует отметить, что оксикат
чувствителен к присутствию в горючем серы,
"отравляющей" катализатор на длительное время и
приводящей к увеличению выброса остаточных частиц.
Поэтому здесь особенную роль играет тот фактор, что биодизель в сравнении с минеральным аналогом почти
не содержит серы (< 0,001 %, минеральный – < 0,2 %).
-
Хорошие смазочные
характеристики. Известно, что минеральное дизтопливо
при устранении из него сернистых соединений теряет
свои смазочные способности. Биодизель же, несмотря
на "обделенность" серой, характеризуется хорошими
смазочными показа телями. Это обуславливается его
химическим составом и содержанием в нем кислорода.
-
Увеличение срока службы
двигателя. При работе двигателя на биодизеле
одновременно производится смазка его подвижных
частей, в результате которой, как показывают
испытания, достигается увеличение срока службы
самого двигателя и топливного насоса в среднем на
60%.
-
Высокая температура
воспламенения. Еще один технический показатель,
интересный, скорее всего, для организаций, хранящих
и транспортирующих ГСМ: точка воспламенения. Для биодизеля ее значение превышает 100 °С, что
позволяет назвать биогорючее относительно безопасным
веществом. Тем не менее, это не означает, что к нему
можно относится с халатностью.
По материалам:
http://apk-expo.ru
Биодизель –
будущее Украины
Кравец Борис Кириллович - кандидат технических наук,
НВП «Тренд»
Шушакова Татьяна Борисовна - директор НВП «Тренд»
Последнее десятилетие характеризуется
увеличением использования сырья и энергетики.
Ежегодное использование нефти изменяется и прямо
пропорционально зависит от экономической конъюнктуры
в мире. Долгосрочный прогноз допускает, что за
непрерывным ростом потребления полезных ископаемых (газ,
уголь, нефть) растет концентрация токсичных
элементов в атмосфере. Дизелизация автомобильного,
морского, речного, железнодорожного транспорта
ведёт к увеличению потребления дизельного топлива.
Такое положение ведёт к поиску альтернативных
источников энергии.
Самая острая проблема, от решения
которой зависит экономическое выживание Украины,
есть стабильное обеспечение её экономики
энергоресурсами. Необходимость Украины в
нефтепродуктах за разными оценками составляет 24-28
млн. тон в год, природный газ 85 млрд. куб.м. В
перспективе ожидается, что Украина обеспечит свою
потребность в нефти (нефтепродуктах) на 80-90 % за
счёт импорта, а в природном газе больше как на 50 %.
Собственная добыча сдерживается не большими запасами
и необходимостью больших средств на их освоение. При
сохранении нынешних темпов добычи и использования
этих ископаемых источников энергии хватит лишь на
30-40 лет. Кроме того, использование нефтепродуктов
приводит к загрязнению окружающей среды.
Одним из направлений решения указанных
проблем, есть освоение альтернативных возобновляемых
источников энергии. Самым перспективным
нетрадиционным источником энергии, есть растительные
и животные жиры, которые могут быть использованы для
производства биодизельного топлива (биодизеля).
 Масляные растения «производят» масло на
всех уровнях: под землёй (земляные орехи); на земле
(соя); над землёй (рапс, лён, горчица, подсолнечник);
на кустах (рицину-с, хлопок, фундук); на деревьях (оливы,
бук, пальмы). Более 150-ти видов растущих по всему
миру растений, способных вырабатывать масла – это
шанс, позволяющий регионам самостоятельно на местном
уровне решать свои региональные энергетические
проблемы.
Развитие производства биодизельного
топлива в Украине полностью отвечает основным
принципам государственной политики в сфере
альтернативных видов топлива, изложенных в Законе
Украины «Про альтернативні види рідкого та газового
палива» № 1391-ХІV от 14 января 2000 года и Указы
Президента Украины «Про заходи щодо розвитку
виробництва палива з біологічної сировини» №
1094/2003 от 26 сентября 2003 года.
Потенциальные возможности Украины в
выращивании, к примеру, рапса составляет 3 млн. га
при средней урожайности 15-30 Ц./га.
Хорошие условия для выращивания рапса
имеются в Винницкой, Житомирской Ивано-Франковской,
Киевской, Львовской, Волынской, Ровенской,
Тернопольской, Хмельницкой, Черновицкой областях и
Автономной Республике Крым. Тогда как подсолнечник
успешно созревает в Одесской, Херсонской,
Николаевской, Запорожской, Кировоградской,
Черкасской, Винницкой и других областях. Кроме этого,
в Украине этот источник энергии имеет большую
перспективу в районах загрязнённых радионуклидами в
результате катастрофа на Чернобыльской АЭС,
благодаря способности растения рапса очищать почву
от радионуклидов, не собирая их в семенах.
 75 % урожая в масштабах всей Украины
перерабатываемого рапса, выращенного на 3 млн. га,
обеспечит производство 2,7 млн. тонн биодизеля, что
эквивалентно 2,3 млн. тонн дизтоплива, то есть 64 %
годового производства нефтепродукта в 1997 году на
всех украинских НПЗ. Для производства этого
количества дизельного топлива необходимо
переработать 7,7 млн. тонн нефти, а это на 3,6 млн.
тонн больше годовых собственной добычи нефти в
Украине. Кроме этого в процессе производства
биодизеля получится шрот, который идёт на корм скоту.
Шрота получается 4,8 млн. тонн, который содержит 40
% хорошо сбалансированного за аминокислотным
составом белка. Использования такого количества
шрота, как необходимого количества комбикормов
полностью обеспечит годовую потребность в
комбикормовых (6,4 млн. тонн). Если учесть, что
средние цены мирового рынка на рапсовый шрот(135-140
дол. за тонну), то это может способствовать
поступлению существенных валютных поступлений от
реализации этого продукта.
Вторым по значимости за биодизелем в его
производстве является глицерин. Глицерин можно
использовать по многим направлениям. Производственно
очищенный глицерин используют для производства
технических моющих средств. После глубокой очистки
получают фармакопейный глицерин, тонна которого на
рынке 7,5 тыс. гривен. Добавляя фосфорную кислоту к
техническому глицерину можно получить фосфорные
удобрения, которые используют для нужд сельского
хозяйства. То есть можно отказаться от импортных
технических моющих средств и фосфорных удобрений.добрений.добрений.добрений.
Со сказанного можно сделать вывод, что
использование растительных и животных жиров даёт
возможность создать в каждом областном и районном
центр, большом населённом пункте своё производство
биодизеля, а мы уже сейчас наладили выпуск
необходимых установок для получения биодизеля.
Уместно их создавать та, где уже есть маслобойни,
что сделает себестоимость дизельного топлива в
пределах 1,5-2,0 грн. за 1 литр, а то и дешевле. Все
технические и технологические аспекты нами решены.
Там, где сегодня используют жидкое топливо из
технического глицерина и биодизеля возможно покупать
печное топливо.
В 2002-2003 годах с собственной
инициативы сотрудников научно-производственного
предприятия «Тренд» был проведён значительный объём
научно-исследовательских и конструкторных работ с
разработки технологии получения метиловых эфиров,
жирных кислот (биодизеля) с растительных масел.
Смонтировано опытно-промышленную установку
производительностью 1000 т/год биодизеля, имеется
ёмкостный парк на 800 м. куб. сырья и готовых
продуктов, железнодорожная ветка, аттестованная
химическая лаборатория, квалифицированные кадры, а
также производственный цех для изготовления
мобильных установок для производства биодизельного
топлива.
Биодизельное топливо уже получило
распространение во многих странах Европы и Америки.
К примеру, в Германии выпускают около 1 млн. 300 тыс.
тонн, во Франции – 780 тыс. тонн, в Польше – 230 тыс.
тонн, в декабре 2003 года один в эксплуатации завод
в Литве, а в декабре 2004 года цех в Латвии. Что
интересно, так это то, что цех в Литве построен
компанией «Лукойл». Это значит, и это правильно, что
крупные нефтяные компании не хотят выпускать
альтернативное топливо из своих рук. На заправочных
станциях по желанию владельца автомобиля возможно,
заливать чистое биотопливо, либо его смеси с
дизтопливом (от 5% до 35%). Так в Германии
биодизельное топливо продают за 0,79 евро 1 литр.
Каждый новый внедорожник Jeep Cherokee
CDR с дизелем Common Rail будет сходить с конвейера
с баком, заправленным пятипроцентным биодизельным
топливом (смесь обычного дизтоплива и биотоплива).
Об этом сообщается в распространённом пресс-релизе
московского представительства DaimlerChrysler. «Это
первый важный шаг к широкому использованию
экологически более чистого топлива из возобновляемых
ресурсов», - так прокомментировал новую инициативу
Chrysler глава этой компании Дитер Цетше.
Биодизельное топливо производится из растительного
масла. В данном случае речь идет о переработки сои,
произрастающей в штате Огайо, где выпускают Jeep
Cherokee. Применение биодизельного топлива снижает
выбросы твёрдых частиц, углеводородов и окиси
углерода. Более того, биотопливо при сгорании не
оказывает дополнительного воздействия на окружающую
среду, так как выброшенное из выхлопной трубы
количество СО пропорционально тому объёму, которые
поглотили соевые культуры во время своего роста. С
начала года Chrysler уже получил 25 тысяч запросов
от потенциальных покупателей, которые интересовались
характеристиками и стоимостью дизельных Jeep
Cherokee (Jeep Liberty CRD в США). Эта цифра в пять
раз превышает их запланированный тираж на текущий
год. Всплеск интереса к дизельным моделям
объясняется стремительным ростом цен на бензин.
Дизельный Cherokee на 30 процентов экономичнее, чем
бензиновая версия с 3,7-литровым бензиновым мотором
V6. На американском рынке модель с биотопливом, по
предварительным данным, будет на тысячу долларов
дороже бензиновой. В настоящее время
сельскохозяйственные штаты в США рассматривают
перспективы перевода некоторых АЗС на торговлю
биотопливом. Со следующего года всё дизельное
топливо, продаваемое в штате Миннесота, будет
содержать двухпроцентные биодобавки. Аналогичные
проекты готовят штаты Миссури и Делавэр.
Что касается самого производства
биодизеля, так нами кроме монтажа и обвязки
оборудования составлен технологический регламент,
разработаны методики анализов сырья и готовых
продуктов, обучен персонал. Процесс производства
выглядит примерно так: сначала масло очищают, а
затем в него добавляют метиловый спирт и щёлочь. В
результате реакции переэтерификации получается смесь,
которой дают отстояться. Лёгкие верхние фракции
продукта и являются метиловым эфиром или
биодизельным топливом. Из каждой тонны семечек можно
получить от 30-40 % масла, а из него 85-95%
метилового эфира – биодизельного топлива.
Производство биодизельного топлива в
Киеве будет введено в эксплуатацию в
декабре
нынешнего года. Нами ведутся переговоры об открытии
производств в т. ч. Полтаве и Днепропетровске, – это
те фирмы, которые имеют свои производства и
переработки подсолнечника, установки будут
рассчитаны на выпуск 50-60 тонн биодизельного
топлива в месяц. Составлен инновационный план
производства биодизеля в Дрогобицком районе
Львовской области.
Решение о постоянной замене продуктов
нефтепереработки растительным топливом принимается
сейчас даже не на государственном, а на
международном уровне.
В некоторых странах-участницах Евросоюза
судьба биологического горючего, по официальным
прогнозам, к концу 2005 года должна возрасти до 7,25
% от общего объёма. Чтобы добиться этого,
правительства европейских стран предоставляют
изготовителям биотоплива различные льготы. Учитывая
то, что новое топливо по сравнению с обыкновенным
дизельным горючим выделяет в атмосферу на 10% меньше
двуоксида углерода и на 50% - сажи, то оно не
облагается ни акцизами, ни экологическими налогами.
По свидетельству газеты «Гардиан», уже
сотни, если не тысячи британцев и десятки небольших
компаний по стране занимаются переработкой в
биодизель отслужившего на кухне масла, которого в
Англии ежедневно образуется более 70 млн. литров. В
стране существует Единая ассоциация биодизельных
предприятий (ВАВI), крупнейшее из которых производит
около 5 миллионов литров биодизеля в год.
Таким образом, в 2005 году в ЕС будет
существовать стабильный и растущий из года в год
единый рынок биотоплива со своими стандартами и
обязательствами для его производства и использования.
Если учесть ёмкость этого рынка и
сельскохозяйственный потенциал Украины, учитывая,
что сегодня одна из наибольших угроз системы
национальной безопасности представляет зависимость
Украины от импорта энергоресурсов, нефти, газа, то
понятно, что Украина должна быть заинтересована в
выходе на Европейский рынок биотоплива. А это новые
рабочие места, прежде всего в сельском хозяйстве,
возможность уменьшить существенно импорт
энергоносителей и увеличить объём экспорта. То есть
будем иметь возможность пополнения бюджета,
торгового и платёжных балансов страны, укрепление
безопасности энергообеспечения за счёт
перераспределения топливных ресурсов, обеспечить
сбыт сельхозпродуктов и увеличить производительность
в сельском хозяйстве в целом. Тем самым улучшить
состояние окружающей среды и здоровье граждан,
увеличить доходы фермерских хозяйств вместе с тем
благосостояния тружеников сельских районов. Более
того, получим импортное поле для торговли выбросами
парниковых газов в рамках Киотского протокола.
|
