6830718995

Oznaczanie zawartości bioestrów w paliwach dieslowych

Estry kwasów tłuszczowych jako biopaliwo

Prototypowa konstrukcja silnika wysokoprężnego Rudolfa Diesla, opracowana prawie sto lat temu, była zasilana olejem arachidowym. Diesel przewidywał, że silniki wysokoprężne mogą być zasilane różnymi olejami roślinnymi. Ale, gdy na rynek wszedł olej napędowy pochodzenia naftowego, który był tani i łatwo dostępny, szybko stał się paliwem dominującym. Wymogi ochrony środowiska i kurczące się zasoby paliw kopalnych wywołał zainteresowanie sprawą poszerzenia źródeł zasobów surowców energetycznych i spowodowały działania zmierzające w kierunku opracowania biodiesla, jako paliwa alternatywnego dla oleju napędowego.

Tabelal. Podstawowe właściwości fizykochemiczne oleju rzepakowego (OR), oleju napędowego (ON) i estrów metylowych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego (EMKOR).

’—-——___		OR	E.MKOR	ON
Masa cząsteczkowa	-	S40	300	120-320
Gęstosć przy 20°C	g/cnT	0.92	0.8S	0.82-0.84
Lepkość kinematyczna w 20°C	nmd/s	76	69-8.2	2.8-5,9
Liczba cetanowa	-	34	56	50
Temperatura zapłonu	X	2S5	16S	60
Temperatura zablokowania zimnego filtru (CEPP)	X	20	C-7M-12)	G/(-L2)
Wartość opalowa	kJ/dnr	34 400	33 200-34 320	35 950

Zastosowany przez Diesla bezpośrednio olej roślinny wykazuje szereg negatywnych cech, które uniemożliwiają jego zastosowanie jako paliwa w pojazdach z nowoczesnymi silnikami wysokoprężnymi z bezpośrednim wtryskiem. Do właściwości tych należą przede wszystkim: duża lepkość oleju, wysoka temperatura mętnienia i krzepnięcia oraz obecność w ich strukturze reszt glicerynowych, odpowiedzialnych za powstawanie w procesie spalania części stałych (osadów), które powodują min. "zatykanie dysz wtryskowych, zawęglanie tłoków i zaworów, jak też powstawanie osadów (szlamów) w układzie smarowania. Zasilanie olejem rzepakowowym jest możliwe tylko w silnikach o specjalnej konstrukcji (wolnoobrotowych). Tych niekorzystnych właściwości nie mają estry kwasów tłuszczowych i małocząsteczkowych alkoholi (C1-C4). Dotychczas największa jest produkcja estrów metylowych kwasów tłuszczowych (EMKT), czego powodem jest ogromna podaż i niska cena metanolu otrzymywanego w reakcji syntezy tlenku węgla i wodoru. Drugim pod względem światowej podaży jest alkohol etylowy otrzymywany obecnie przez fermentację surowców węglowodanowych lub hydratację etylenu. Jest on produktem na ogół droższym od metanolu.

Stosowanie w miejsce oleju napędowego tak naturalnych olejów roślinnych jak i EMKT wiąże się jednak z pewnym obniżeniem mocy silnika Diesla i nieco większym zużyciem paliwa. Straty te są jednak z nawiązka rekompensowane przez korzyści ekologiczne w postaci znacznego zmniejszenia emisji tlenku węgla i sadzy do atmosfery. Wytwarzanie EMKT w oparciu o naturalne tłuszcze ma poza tym istotny pozytywny wpływ na rozwój rolnictwa i tworzenie nowych miejsc pracy oraz jest czynnikiem wzrostu bezpieczeństwa energetycznego kraju.

Estry metylowe kwasów tłuszczowych otrzymuje się najczęściej dwoma sposobami:

- przez estryfikację wyższych kwasów tłuszczowych alkoholem metylowym,