Vyrobte si vlastnú bionaftu z nového alebo použitého oleja Je to možné, aj keď to má určité problémy. V tomto článku sa s vami porozprávam o tom, ako vyrobiť bionaftu, okrem spomínaných problémov, ale v prvom rade je potrebné vedieť, čo budeme vyrábať.
Bionafta je a tekuté biopalivo získané z rastlinných olejov, najčastejšie používanými surovinami sú v súčasnosti repka, slnečnica a sója. Hoci sa skúma aj jeho výroba s kultúrami rias, na priemyselnej úrovni to zatiaľ nie je rozšírený postup.
Vlastnosti bionafty sú z hľadiska hustoty a cetánového čísla veľmi podobné vlastnostiam automobilovej nafty. Má však vyšší bod vzplanutia ako nafta, čo zlepšuje jeho bezpečnosť pri skladovaní a preprave.
La Americká spoločnosť pre testovanie a materiálová norma (ASTM) definuje bionaftu ako:
"Monoalkylestery mastných kyselín s dlhým reťazcom odvodené z obnoviteľných lipidov, ako sú rastlinné oleje alebo živočíšne tuky, a používané v vznetových motoroch."
V rámci komponentov bionafty, najbežnejšie používané estery sú metanol a etanol (získané transesterifikáciou akéhokoľvek druhu rastlinných olejov alebo živočíšnych tukov). Ide o kľúčové zlúčeniny, ktoré okrem toho, že sú cenovo dostupné, majú ideálne vlastnosti na miešanie s rastlinnými olejmi z hľadiska stability a ceny.
Používanie biopalív, ako je bionafta, predstavuje určité špecifiká, pokiaľ ide o fosílne palivá, najmä preto, že tieto biopalivá závisia od poľnohospodárskej ponuky. Preto je nevyhnutné mať na pamäti, ako poľnohospodárske trhy ovplyvňujú vašu produkciu.
V tomto zmysle je potrebné poznamenať, že rast bionaftového priemyslu Nezáleží ani tak na dostupnosti miestnych surovín, ako skôr na tom, či je dostatočný dopyt.
Zvýšenie dopytu po týchto biopalivách môže podporiť vytváranie pracovných miest v primárnom sektore, usídlenie obyvateľstva vo vidieckych oblastiach a zníženie účinkov dezertifikácie prostredníctvom pestovania energetických plodín. Tento pozitívny cyklus umožňuje, aby výroba bionafty prospela aj poľnohospodárstvu a priemyslu a vytvárala synergie medzi sektormi.
Výhody a nevýhody bionafty
Hlavné výhody bionafty oproti nafte pochádzajú z jej obnoviteľný charakter. Na rozdiel od fosílnych palív, ktoré sa vyčerpávajú a spôsobujú environmentálne problémy, biopalivá možno vyrábať neobmedzene, pokiaľ sa zachová primeraná sekvestrácia uhlíka. Okrem toho, že bionafta je čistejšou možnosťou, umožňuje opätovné využitie odpadu, ako je napríklad použitý kuchynský olej.
Podobne bionafta môže byť a redukčný faktor energetickej závislosti z krajín, ktoré podobne ako Španielsko dovážajú viac ako 80 % fosílnych palív, ktoré využívajú. Lokálnou výrobou bionafty sa znižuje potreba dovážať palivo, čo má pozitívny vplyv na obchodnú bilanciu krajiny.
Ďalším pozitívnym aspektom je bionafta výrazne znižuje emisie CO2 počas spaľovania, čo prispieva k boju proti klimatickým zmenám. Emisie CO2 počas svojho životného cyklu sa môžu stať neutrálnymi, pretože rastliny, z ktorých sa získava, počas svojho rastu absorbujú uhlík.
Okrem toho, že je biologicky odbúrateľný, je to oveľa menej toxická možnosť ako iné palivá, čo znižuje riziko kontaminácie životného prostredia a zjednodušuje manipuláciu s ním v prípade náhodného úniku.
Napriek svojim výhodám je jednou z hlavných výziev bionafty to ešte nekonkurencieschopné v porovnaní s fosílnou naftou z dôvodu výrobných nákladov. V tomto smere sú ceny poľnohospodárskych surovín a efektívnosť rafinačných procesov kľúčovými faktormi, ktoré obmedzujú schopnosť bionafty konkurovať za rovnakých podmienok klasickej nafte.
Čo sa týka technických vlastností, treba brať do úvahy aj to, že bionafta má nižšia výhrevnosť na konvenčnú naftu, čo predstavuje miernu stratu výkonu v motoroch, ktoré ju využívajú. Táto strata nie je významná, ale obmedzuje jej prijatie v určitých sektoroch.
Ako si môžeme vyrobiť vlastnú bionaftu
Získajte našu bionaftu doma je to velmi nebezpecne kvôli použitým chemikáliám, ako je metanol alebo lúh sodný. Neodporúčam to preto robiť bez dodržania všetkých bezpečnostných opatrení a bez toho, aby to bolo zákonom povolené, od r V Španielsku je nezákonná výroba bionafty.
Hoci základný proces je jednoduchý, transesterifikácia zahŕňa manipuláciu s toxickými a korozívnymi produktmi. Okrem toho, aby ste splnili súčasné predpisy, mali by ste mať primerané zariadenia na zaistenie bezpečnej výroby.
Proces
Chemicky sa bionafta získava z tukov rastlinného pôvodu, v rámci ktorých nájdeme triglyceridy. Tieto zlúčeniny sa skladajú z troch molekúl mastných kyselín spojených s molekulou glycerínu.
Transesterifikačný proces spočíva v oddelení týchto mastných kyselín od glycerínu a pomoci im naviazať sa na molekulu metanolu alebo etanolu pomocou katalyzátora, zvyčajne hydroxidu sodného (NaOH) alebo hydroxidu draselného (KOH).
Potrebné výrobky
Prvým z produktov, ktoré budeme potrebovať na výrobu bionafty, je alkohol. Môžete si vybrať metanolu (ktorý tvorí metylestery) alebo etanolu (ktorý tvorí etylestery). Tu sa však objavujú prvé problémy.
Ak sa rozhodnete vyrábať bionaftu s metanolom, musíte mať na pamäti, že zvyčajne pochádza zo zemného plynu a nedá sa získať domáci. Na druhej strane, etanol pochádza z prírodných zdrojov, ako sú rastliny, takže sa dá vyrábať aj lokálnejším spôsobom, hoci jeho použitie je komplikovanejšie kvôli potrebe väčšej čistoty a kontroly nad procesom.
Metanol a etanol, bez ohľadu na to, ktorý z nich je vybraný, sú toxické chemikálie s ktorými sa musí zaobchádzať s úplnou opatrnosťou. Nielenže sú nebezpečné pri požití, ale aj kontakt s pokožkou môže spôsobiť vážne poranenia.
Potrebný materiál a náradie
- Jeden liter rastlinného oleja (nový alebo použitý)
- 200 ml metanolu s 99% čistotou
- Katalyzátor: hydroxid draselný (KOH) alebo hydroxid sodný (NaOH)
- Starý alebo lacný mixér
- Presná váha (s rozlíšením 0,1 g alebo lepším)
- Odmerky (na olej a metanol)
- Plastové nádoby (HDPE), odolné voči chemikáliám
- Plastové fľaše (PET) na usadzovanie a umývanie
- Teplomer na meranie teploty počas procesu
Všetky zariadenia sa musia pred začatím procesu vyčistiť a udržiavať v suchu. Je dôležité, aby si všetky použité nádoby zachovali všetky svoje chemické vlastnosti odolné voči korózii.
Bezpečnosť, veľmi dôležitá
Bezpečnosť je rozhodujúca pri manipulácii s metanolom, etanolom a priemyselnými katalyzátormi, ako je lúh sodný. Tieto materiály môžu byť mimoriadne nebezpečné bez náležitých opatrení. Na zaistenie bezpečného prostredia musíte mať po ruke špecifické vybavenie.
- Odolné rukavice, dostatočne dlhé na ochranu rúk
- Ochranné okuliare a špeciálne masky, aby sa zabránilo vdýchnutiu toxických výparov
- Prístup na vetrané miesto s tečúcou vodou
- Zakázať prístup deťom a domácim zvieratám
Môžete si vyrobiť bionaftu v ktorejkoľvek domácnosti?
Napriek seriálom ako „Ten, ktorý prichádza“, kde sa objavuje typický vtip výroby bionafty zatrasením fľašou, nie je získanie domácej bionafty také jednoduché ani bezpečné. Vytvorenie tohto biopaliva môže byť nebezpečnou úlohou, ak sa nedodržiavajú správne pokyny, a ako sme už spomenuli, v Španielsku je to nezákonné robiť doma.
Aj keď sa vám celý proces môže zdať jednoduchý, keď je prezentovaný v súhrne, existuje veľa zložitých fáz, ako je filtrácia oleja, separácia glycerínu a odkysľovanie bionafty, ktoré si vyžadujú pokročilejšie vybavenie a pokročilé technické znalosti v chémii na zabezpečenie kvality konečného produktu.
Domáca bionafta v Španielsku
V súčasnosti je v Španielsku nezákonná výroba domácej bionafty, čo je nariadenie, ktoré značne obmedzuje možnosti, aby sa toto biopalivo stalo populárnym medzi malými výrobcami. Hoci niektoré krajiny povoľujú za určitých podmienok malovýrobu, španielsky štát jej výrobu obmedzuje kvôli nebezpečenstvám spojeným s procesom a možným ekonomickým záujmom.
Iné krajiny, ako napríklad Spojené štáty americké, však začali popularizovať používanie súprav na výrobu bionafty pre malé aplikácie, ako sú záhrady alebo farmy. Hoci tieto súpravy zjednodušujú proces, stále existujú prirodzené nebezpečenstvá a vyžaduje sa vysoká miera opatrnosti.
Hlavný dôvod obmedzení pravdepodobne súvisí s bezpečnosťou procesu a Ekonomické záujmy spojené s predajom fosílnych palív. Na vládnej úrovni predstavuje domáca výroba bionafty hrozbu pre monopol veľkých ropných spoločností, čo by mohlo vysvetľovať, prečo jej výroba zostáva nelegálna.
V každom prípade je pravdepodobné, že budúcnosť bionafty sa bude vyvíjať, keďže vlády nájdu nové spôsoby regulácie výroby v malom meradle, ale zatiaľ zostáva v rámci Španielska obmedzenou oblasťou.
Zatiaľ čo právne a bezpečnostné otázky znemožňujú možnosť vyrábať bionaftu doma v mnohých krajinách, toto biopalivo zostáva sľubnou alternatívou na zníženie emisií uhlíka a posun smerom k udržateľnejšej energetickej budúcnosti.