Биодизель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Биодизель — топливо на основе растительных или животных жиров (масел), а также продуктов их этерификации. Биодизелем именуется как само топливо (преимущественно смесь эфиров жирных кислот), так и Программа развития биотоплив.

Содержание

1 Технология производства
2 Применение
3 Сырьё для производства
4 Производство в 2004 году
5 Производство в странах Евросоюза 2006 году, тыс тонн (источник: Европейский Совет по Биодизелю)
6 Установленные мощности в 2004 году
7 Экологические аспекты применения и производства
- 7.1 Применение
- 7.2 Производство
8 Недостатки
9 Действующие биодизельные программы
10 Биодизель в России
11 Производство биодизеля из водорослей
12 Другие био - топлива на основе биодизеля
13 Ссылки

[править] Технология производства

Растительное масло переэтерифицируется метанолом, реже или этанолом или изопропиловым спиртом(приблизительно так 1 т масла + 100 кг метанола + гидроксид калия или натрия) при температуре 60 градусов Цельсия и нормальном давлении.

Блок-схема производства биодизеля

[править] Применение

Применяется на автотранспорте в виде различных смесей с дизельным топливом. Смесь дизельного топлива с БИОДИЗЕЛЕМ обозначается буквой B; цифра при букве означает процентное содержание БИОДИЗЕЛЯ. В2 — 2% БИОДИЗЕЛЯ, 98% дизельного топлива. В100 — 100% БИОДИЗЕЛЯ.

Применение смесей не требует внесения изменений в двигатель.

[править] Сырьё для производства

Сырьём для производства биотоплива в разных странах служат жирные, реже - эфирные масла различных растений или этанол. Биодизель - растительные масла жирные кислоты.

Европа — рапс;

США — соя;

Канада - канола;

Индонезия, Филиппины — пальмовое масло;

Филиппины - кокосовое масло;

Индия — ятрофа (Jatropha);

Африка — соя, ятрофа;

Бразилия — касторовое масло.

Также применяется отработанное растительное масло , рыбий жир и т. д.

[править] Производство в 2004 году

Производство биодизеля в странах Евросоюза 2004 г. (тыс. тонн).

Германия — 1035

Франция — 348

Италия — 320

Австрия — 57

Испания — 13

Дания — 70

Великобритания — 9

Швеция — 1.4

Чехия — 60

Словакия — 15

Литва — 5

ВСЕГО — 1933.4

Европейский совет по биодизелю (EBB) заявил, что в 2004 г. рост производства биодизеля в ЕС составил 35% по сравнению с показателем 2003 г. Около 80% европейского биодизеля было произведено из рапсового масла, при этом примерно треть урожая рапса в 2004 г. было использовано именно для производства биотоплива.

[править] Производство в странах Евросоюза 2006 году, тыс тонн (источник: Европейский Совет по Биодизелю)

Страна	тыс.тонн
Австрия	134
Бельгия	85
Кипр	2
Чехия	203
Дания	81
Эстония	20
Франция	775
Германия	2681
Греция	75
Венгрия	12
Италия	857
Великобритания	445
Латвия	8
Литва	10
Мальта	3
Польша	150
Португалия	146
Словакия	89
Словения	17
Испания	224
Швеция	52
Всего	6069

из расчёта 330 рабочих дней, по данным на 1 июля 2006 г.

[править] Установленные мощности в 2004 году

Установленные мощности по производству биодизеля (тыс. тонн)

Германия — 1088

Франция −502

Италия — 419

Австрия — 100

Испания — 70

Дания — 44

Великобритания — 15

Швеция — 8

ВСЕГО — 2246

Всего в Евросоюзе (2004 год) построено 40 заводов. Начало производство биодизеля — 1992 г.

В США на октябрь 2004 г. установленные мощности составляли 150 млн. галлонов/год. (Примерно 567 млн. литров). Суммарные мощности по производству биодизеля в странах ЕС к середине 2006 г. могут превысить показатель в 4 млн. т в год.

[править] Экологические аспекты применения и производства

[править] Применение

Биодизель, как показали опыты, при попадании в воду не причиняет вреда растениям и 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 озёр.

Сокращение выбросов СО₂. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьём для производства масла, за весь период его жизни. Биодизель в сравнении с обычным дизельным топливом почти не содержит серы.

Высокая температура воспламенения. Точка воспламенения для биодизеля превышает 100 градусов Цельсия, что позволяет назвать биогорючее относительно безопасным веществом.

[править] Производство

Под производство сырья для биодизеля отчуждаются большие земельные площади, на которых нередко используют повышенные дозы средств защиты растений. Это приводит к биодеградации грунтов и снижению качества почв.

С другой стороны, жмых, получаемый в процессе производства растительного масла, используется в качестве корма для скота, что позволяет более полно утилизировать биомассу растения.

Производство биодизеля позволяет ввести в оборот не используемые с/х земли, создать новые рабочие места в сельском хозяйстве, машиностроении, строительстве и т.д. Например, в России с 1995 г. по 2005 г. посевные площади сократились на 25,06 млн. гектаров. США на свободных землях ежегодно могут выращивать 1,3 млрд. тонн биомассы.

[править] Недостатки

В холодное время года необходимо подогревать топливо идущее из топливного бака в топливный насос или применять смеси 20% БИОДИЗЕЛЯ 80% солярки марка В20.

[править] Действующие биодизельные программы

Миннесота, США — 2% содержание биодизеля в дизельном топливе;

Франция — 7% биотоплив к 2010 году (этанол + биодизель);

Европейский Союз - 5,75% биотоплив к 2010 году (этанол + биодизель);

Австралия — 350 млн. литров биотоплив к 2010 году (этанол + биодизель);

Бразилия — 5% содержание к 2010 году;

Зимбабве — 10% биодизеля от общего потребления дизельного топлива;

Малайзия — 20% биодизеля от общего потребления дизельного топлива;

Таиланд - 5% биодизеля в дизельном топливе к 2011 году, 10% к 2012 году;

Новая Зеландия - 5% биотоплив к 2008 году (этанол + биодизель);

Индия - производить ежегодно 60 миллионов тонн к 2030 году;

Китай - производить ежегодно 8 млн. тонн к 2020 году;

Индонезия - 10% биотоплив к 2010 году (этанол + биодизель);

Южная Корея - 0,5% биодизеля от общего потребления дизельного топлива с 2006 года, 5% с 2008 года.

Канада - 2% биодизеля в автомобильном и печном топливе к 2012 году.

[править] Биодизель в России

В России не существует единой государственной программы развития биодизельного топлива, но создаются региональные программы, например Алтайская краевая целевая программа «Рапс – биодизель». В Липецкой области создана Ассоциация Производителей Рапсового Масла.

Планируется строительство заводов по производству биодизеля в: Липецкой области, Татарстане, Алтайском крае, Ростовской области, Волгоградской области, Орловской области.

[править] Производство биодизеля из водорослей

Наиболее перспективным источником сырья для производства биодизеля являются водоросли. С одного акра земли можно получить 255 литров соевого масла, или 2400 литров пальмового масла. С такой же площади водной поверхности можно производить до 3570 баррелей бионефти.

Департамент Энергетики США с 1978 по 1996 гг. исследовал водоросли с высоким содержанием масла по программе "Aquatic Species Program". Исследователи пришли к выводу, что Калифорния, Гавайи и Нью-Мехико пригодны для промышленного производства водорослей в открытых прудах. В течении 6 лет водоросли выращивались в прудах площадью 1000 кв.м. Пруд в Нью-Мехико показал высокую эффективность в захвате СО₂. Урожайность составила более 50 гр. водорослей с 1 кв.м. в день. 200 тыс. гектаров прудов могут производить топливо, достаточное для годового потребления 5% автомобилей США. 200 тыс. гектаров – это менее 0,1% земель США, пригодных для выращивания водорослей. У технологии еще остаётся множество проблем. Например, водоросли любят высокую температуру, для их производства хорошо подходит пустынный климат, но требуется некая температурная регуляция при ночных перепадах температур. В конце 90-х годов технология не попала в промышленное производство из-за низкой стоимости нефти.

Кроме выращивания водорослей в открытых прудах существуют технологии выращивания водорослей в малых биореакторах, расположенных вблизи электростанций. Сбросное тепло ТЭЦ способно покрыть до 77% потребностей в тепле, необходимом для выращивания водорослей. Эта технология не требует жаркого пустынного климата.

В 2006 году несколько компаний объявили о строительстве заводов по производству биодизеля из водорослей:

Global Green Solutions (Канада) по технологии компании Valcent Products (США) - мощность производства 4 млн. баррелей бионефти в год;
Bio Fuel Systems (Испания);
De Beers Fuel Limited (ЮАР) по технологии Greenfuel Technologies Corporation (США) - мощность производства 900 млн. галлонов биодизеля в год (водоросли + подсолнечное масло)
Aquaflow Bionomic Corporation (Новая Зеландия) - мощность производства 1 млн. литров биодизеля в год.