Pocinje proizvodnja Biodizela u Srbiji

[Rubi]

"A sta cemo sto se na vecini tih motora nalaze turbine za koje je bas potreban sumpor da bi se dobro podmazivale???"

Ne znam kako su Evropljani resili ovaj problem...

[Srdjan]

To je ok, sto se novih motora tice, common rail ali ovi stari sto trose dizel itekako im treba sumpor u gorivu...

[Rubi]

Da ne pricam napamet o "novim i starim" sistemima...

"Motori ca unutrasnjim sagorevanjem" dipl. inz. Mihajlo Miljandzic, Tehnicka knjiga - 1982. godina

Iz tabele:
za brzohodne dizel motore, maksimum 0,1% sumpora u gorivu
za sporohodne dizel motore, maksimum 1,5% sumpora u gorivu

"Sumpor u gorivu stvara razne kiseline koje ojedaju cilindar." (str. 216)

Ovog sumpora u biodizelu nema (nema odagle da ga ima, jer ne ulazi u hemijski sastav triacilglicerola - ako se ne koristi ulje na kome je neko przio MNOGO luka, pa je ostalo tioestara u zanemarljivom procentu :-) ).

Mislim da sumporasta kiselina (nastaje reakcijom SO2 i vode u cilindru) nece dobro "podmazivati" ni jedan metalan deo - bio on od aluminijuma, ili celika. Pretpostavljam da se to pogotovo odnosi na turbokompresor, koji je jedan od termicki najopterecenijih delova motora, ako ne i termicki najoptereceniji. Ima jedna druga stvar vezana za dizel turbokompresore - od duge voznje na niskim obrtajima moze da dodje do talozenja cadji (ugljenik i nesagoreli ugljovodonici) - ovo se desava pre katalizatora, pa ni novi motori nisu postedjeni. Problem je najizrazeniji ako u gorivu ima mnogo "teskih" elemenata - ugljovodonici dugog lanca i aromaticni ugljovodonici. I ovaj problem je manje izrazen kod biodizela.

[Delkan]

A sta cemo sto se na vecini tih motora nalaze turbine za koje je bas potreban sumpor da bi se dobro podmazivale???

Kako mislis da se turbine podmazuju sumporom?

[Eon]

Pa postoje aditivi koji povecavaju podmazivanje delova motora, kada je dizel sa manjim zadrzajem sumpora...

[Delkan]

Zar se sumpor iz goriva ne vezuje za ulje i gradi sumporastu kiselinu?
Onda imas podmazivanje tom kiselinom(naravno u blazem obliku) po svim metalnim delovima uz koje to ulje protice.
Eon,ispada da treba da stavis aditiv(zbog nedostatka sumpora) koji ce da doda sumpor ulju da ga podmaze,ili sam pogresno protumacio...

[Rubi]

Retoricko pitanje:

"Sta podmazuje turbine benzinskih motora, umesto sumpora?"

A sad, bez zezanja... Sumpor ne valja ni u jednom gorivu. Ne valja u dizelu, ne valja u benzinu, ne valja ni u uglju! Samo valja u crnom barutu. Ako treba dublje da ulazimo u ovu tematiku, najbolje da otvorimo novu temu.

[Eon]

Kod starijih motora, sumpor u manjoj kolicini je bio neophodan za mehanicke pumpe visokog pritiska...

Turbine podmazuje iskljucivo ulje!!!

[Delkan]

Pitanje u vezi tog podmazivanja pumpe sam postavio poslovodji u jednom od najboljih Bosch servisa za remont pumpi u zemlji i dobio odgovor da je to netacno i da oni nikad nisu ni culi ni videli pumpu koja je stradala od nedostatka sumpora u gorivu.
BTW radi se o servisu Zeravica u Novom Milosevu...

[@lix]

BIODIZEL



Biodizel je komercijalni naziv za metil-estar koji se, bez dodatka klasičnog dizel goriva mineralnog porekla, na tržištu prodaje za pogon dizel motora. Metil-estar je hemijsko jedinjenje koje se dobija tzv. esterifikacijom, odnosno hemijskom reakcijom viših nezasićenih masnih kiselina i alkohola u prisustvu katalizatora. Više masne kiseline su, u stvari, ulja i masti različitog porekla, a alkohol je u ovom slučaju metanol. Za dobijanje metil-estra mogu se koristiti ulja dobijena iz uljane repice, suncokreta, soje, palme, ricinusa, kikirikija ili drugih uljarica, životinjske masti ili reciklirano jestivo ulje (iz restorana i domaćinstava). Kao sporedni produkat ove hemijske reakcije nastaje i trohidroksilni alkohol, glicerol, koji takođe predstavlja sirovinu ili proizvod koji se koristi u različite svrhe.

Ideja o korišćenju biljnih ulja kao goriva za motore je vrlo stara i seže do samih početaka upotrebe motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Na svetskoj izložbi u Parizu, 1900. godne, Nemac Rudolf Dizel, otac savremenih dizel motra, demonstrirao je rad dizel motora sa pogonom na ulje kikirikija. Iako je demonstracija bila uspešna, projekat nije zaživeo, jer je upravo u to doba svet otkrivao ogromne prednosti nafte kao energenta. Sve do prve naftne krize, 1973. godine, osim za vreme dva rata, svet nije razmišljao o mogućoj nestašici nafte. Može se reći da je ta godina donela potpuni preokret u svesti ljudi i to na svim nivoima, od vozača, preko proizvođača motora, odnosno vozila, do političkih struktura. Od tada je zahtev za ekonomičnošću postao ravnopravan sa zahtevom za što većom snagom motora. Pored toga, stručnjaci počinju ozbiljno da rade na iznalaženju različitih alternativnih goriva. Stara ideja o biogorivima ponovo počinje da se intenzivno razmatra. Međutim, prava renesansa u afirmaciji biogoriva nastaje desetak godina kasnije, kada, zbog sve većeg broja motornih vozila, ekološki problemi koje ona prouzrokuju postaju predmet oštre zakonske regulative. Kvalitet motora dobija i ekološki aspekt, koji je po složenosti zahteva ravnopravan sa energetskim i ekonomskim aspektima U tom pogledu, primena biogoriva pruža značajnu prednost, s obzirom na znatno nižu toksičnu izduvnu emisiju. Danas je situacija takva, da je Evropska unija propisima obavezala zemlje članice da do kraja 2006. godine sva dizel goriva koja se proizvode i distribuiraju na prostorima EU moraju u sebi sadržati najmanje 5% biodizela. Predviđeno je da se 2020. godine čak 20% svih energetskih potreba zemalja članica podmiruje korišćenjem različitih vrsta biogoriva, među kojima je i biodizel.

Sastav biodizela

Najčešće korišćena sirovina za dobijanje biodizela su različita biljna ulja. Među njima su za ovu primenu najpogodnija ulja repice i soje. Sama biljna ulja, iako imaju visoku toplotnu moć (oko 37 MJ/kg), nizak sadržaj sumpora, relativno visok cetanski broj (oko 40) i povoljan sastav produkata sagorevanja, nisu pogodna kao zamena za klasično dizel gorivo, jer imaju vrlo visoku viskoznost. Njihova viskoznost je na temperaturi od 20 oC 15 do 20 puta veća u odnosu na konvencionalno dizel gorivo D2. Naravno, sa sniženjem temperature viskoznost još više raste, tako da se biljna ulja ne mogu koristiri kao goriva u dizel motorima na temperaturama nižim od 10 oC. Velika viskoznost goriva stvara probleme u funkcionisanju instalacije za napajanje gorivom i smanjuje kvalitet raspršivanja goriva pri ubrizgavanju, tako da je potreban znatno viši pritisak ubrizgavanja. Ovako visoka viskoznost biljnih ulja posledica je velike molekulske mase viših masnih kiselina koje ulaze u njihov sastav. Prosečna molekulska masa biljnih ulja je 3 do 7 puta veća nego konvencionalnog dizel goriva D2. Slične osobine imaju i masti životinjskog porekla. Da bi se otklonio ovaj nedostatak biljnih ulja, vrši se njihova esterifikacija, čime se dobija gorivo sa znatno pogodnijim karakteristikama. Suština konkretnog procesa esterifikacije je u razgradnji velikog molekula više masne kiseline pomoću metil-alkohola tj. metanola, tako da se dobijaju tri manja molekula metil-estra i trohidroksilni alkohol glicerol. Cela reakcija se ubrzava katalizatorom koji je u ovom slučaju kalijumhidroksid (KOH) ili natrijumhidroksid (NaOH). Ovaj postupak, sa


ESTERIFIKACIJA

[@lix]

Metil-estri viših masnih kiselina sadrže od 14 do 18 atoma ugljenika (C) u molekulu i imaju vrlo slične fizičke i hemijske osobine kao i molekuli parafina sa istim brojem C atoma. Ova jedinjenja se lako mešaju sa konvencionalnim dizel gorivom. Metil-estri i dalje imaju nepovoljniju krivu isparavanja u odnosu na konvencionalna dizel goriva, ali se ovaj problem može umanjiti odgovarajućim merama. Takođe, metil-estar je agresivan prema nekim vrstama gume, boja i lakova.

Dobijanje biodizela

Izbor osnovne sirovine za dobijanje biodizela zavisi od specifičnih uslova i prilika u konkretnim zemljama (klima, zastupljenost pojedinih poljoprivrednih kultura, ekonomski razvoj zemlje, navike stanovništva u pogledu sakupljanja sekundarnih sirovina i sl). U Evropi se za proizvodnju biodizela najviše koristi ulje uljane repice (82,8%) i ulje suncokreta (12,5%), dok se u Americi najviše koristi ulje soje. U azijskim zemljama intenzivno se koristi i palmino ulje (najčešće kokosove palme). Metil-estar repičinog ulja najčešće se označava akronimima MERU ili MER, a metil- estar suncokretovog ulja, akronimom MESU. Suncokret je u našem narodu odavno poznat kao uljarica, najviše zato što je njegovo ulje najrasprostranjenije među jestivim uljima. Široj javnosti je uglavnom poznat i postupak gajenja i prerade suncokreta. Uljana repica nije toliko poznata široj javnosti, a praktično je najznačajnija među sirovinama za dobijanje biodizela. Zato će u daljem tekstu biti iznete osnovne informacije o ovoj biljnoj kulturi i načinu njene prerade.

Uljana repica (Brassica napus L. ssp. oleifera) ranije je korišćena najviše za dobijanje stočne hrane, a ređe i konzumnog ulja. To je jednogodišnja zeljasta biljka koju u periodu cvetanja krasi izuzetno lep, jarko žuti cvet. Prolazak pored cvetnih polja uljane repice je nezaboravan prizor, tako da ova biljka, osim velike ekonomske koristi, uzgajivačima pruža i estetski užitak. Za dobijanje ulja koristi se seme ove biljke. U proseku, seme uljane repice sadrži 40-48% ulja, tj. viših masnih kiselina heterogenog sastava i 18-25% belančevina. Ulje iz semena sadrži različite masne kiseline, od kojih su neke (zasićene) vrlo pogodne za proizvodnju biodizela (oleinska 60% i linolna 15 %), dok su neke manje pogodne (linoelinska 10% ) ili čak nepoželjne (eruka 2%). Uljana repica sa ovakvim sastavom semenskog ulja pripada tzv. ¨0¨ kulturama koje su kod nas u proizvodnji već dvadesetak godina i danas su još uvek rasprostranjene. Postupcima daljeg oplemenjivanja ove kulture dobijene su tzv. ¨00¨ kulture koje su delom zastupljene i kod nas. One u sastavu svog semena imaju manje od 0.1% eruka masne kiseline, kao i izmenjen odnos učešća zasićenih i nezasićenih masnih kiselina. Poslednjih godina u Evropi je otpočelo gajenje tzv. ¨000¨ kulture sa još povoljnijim karakteristikama semenskog ulja.



Ulje iz semena uljane repice dobija se postupkom presovanja u presma različitog kapaciteta ili kombinovanim procesima presovanja i ekstrakcije. Posle ekstrakcije ulja iz semena dobija se tzv. sačma uljane repice koja u sebi sadrži 35-40% belančevina povoljnog sastava aminokiselina, pa je stoga vrlo pogodna za proizvodnju stočne hrane. Ovo je još jedan značajan ekonomski aspekt korišćenja uljane repice. Pored ulja, kao osnovnog proizvoda, sačme i glicerola, kao nusproizvoda eterifikacije pri proizvodnji MER-a, dobija se i značajna količina slame, odnosno biomase. Slama uljane repice se može stoprocentno iskoristiti bilo kao sirovina u industriji i građevinarstvu, bilo kao gorivo. U razvijenim zemljama danas se posvećuje velika pažnja razvoju postupaka sagorevanja slame, kako one dobijene iz uljane repice, tako i one dobijene od drugih kultura. Posebno se potencira izgradnja individualnih ložišta za slamu koja se koriste za grejanje domaćinstava. Na taj način, koristi se poljoprivredni otpad, tzv. biomasa. Pored toga, pri sagorevanju slame uljane repice nastaju produkti sagorevanja sa znatno povoljnijim sastavom u odnosu na produkte sagorevanja uglja ili nafte (manje sumpordioksida, SO2, manje oksida azota, NOx i manje ugljendioksida, CO2). Time se postiže i ekološka korist. U tom smislu, vrlo je upečatljiv primer Danske, koja čak 6% svojih energetskih potreba zadovoljava sagorevanjem biomase.

Životni ciklus uljane repice počinje setvom za koju je optimalni period krajem avgusta i početkom septembra. Desetak dana nakon setve seme uljane repice klija, i na površini tla se ukazuju nežni izdanci u vidu dva listića. Minimalna temperatura za klijanje semena iznosi 2-3 oC. U periodu klijanja uljana repica je neotporna prema korovu i travi, tako da je neophodna primena herbicida. Tokom nastupajuće zime repica prezimljava i dobro podnosi snežni pokrivač i temperature do -25 oC. U proleće repica intenzivira rast, ali je za to neophodno odgovarajuće đubrenje tla. Biljka raste uporedo sa otopljavanjem i stabljika vrlo brzo postaje čvrsta i dugačka, a na njoj se, jedan za drugim, formiraju debeli listovi. U tom periodu razvoj biljke je toliko intenzivan da usev dobija izgled gustog zelenog tepiha. U ovom periodu repica je podložna različitim štetočinama i biljnim bolestima, pa je neophodna primena odgovarajućih zaštitnih hemijskih sredstava. Najlepši period u razvoju repice nastaje krajem aprila i početkom maja, kada se na stabljikama pojavljuju krupni žuti cvetovi. Cvetanje repice traje oko četiri nedelje. Tokom juna meseca repica menja svoj izgled i na mestu cvetova se formiraju male zelene mahune u kojima raste seme repice. U tom periodu lišće repice počinje da opada. Oko četiri nedelje nakon cvetanja, u julu mesecu, uljana repica je zrela za žetvu. Na mestu cvetova ofomljene su velike mrke mahune, dugačke oko desetak santimetara. U njima se nalazi 15-18 okruglih smenki, prečnika oko dva milimetra. U fazi pune zrelosti uljane repice mahune pucaju, a tada već crne semenke opadaju na tlo. Žetva repice vrši se kombajnom. Tokom mehaničke obrade požnjevene stabljike vrši se odvajanje mahune, izdvajanje i sakupljanje semenki u sabirniku. U proseku, prinos semena uljane repice iznosi oko 3-4.5 t/ha.


Prinosi semena uljane repice su veliki samo ako se primenjuju odgovarajuće agrotehničke mere. Razlozi za to su u reltivno velikoj neotpornosti biljke na korov, štetočine i bolesti. Pored toga, uljana repica zahteva dugačak plodored. Preporuka je da se na istom tlu ne zasejava najmanje četiri godine. Takođe za setvu repice tlo mora biti adekvatno pripremljeno. Ovo značajno utiče na rentabilnost i ekonomičnost gajenja ove kulture. Ipak, u odgovarajućoj kombinaciji plodoreda uljane repice i drugih useva može se postići rentabilna proizvodnja.

U najvećim poljoprivredim regionima naše zemlje (Vojvodina, Pomoravlje i Mačva) postoje povoljni klimatski uslovi, kao i odgovarajuće karakteristike tla za gajenje uljane repice.

Prerada semena uljane repice radi dobijanja biodizela ima dve faze. Prva faza je proizvodnja ulja, a druga, je esterifikacija repičinog ulja. Industrijska postrojenja za preradu uljane repice grade se sa kapacitetom od nekoliko hiljada, do sto hiljada tona godišnje. Ekonomičnost proizvodnje je, naravno, veća ako je kapacitet postrojenja veći. Dobijanje ulja iz uljane repice može se vršiti i u malim, individualnim postrojenjima. U takvim postrojenjima postupak ekstrakcije ulja je putem hladnog presovanja, posle čega je neophodno vršiti filtriranje ulja. Kao ostatak postupka presovanja nastaje tzv. pogača (presovana zrna očišćena od ljuske) koja se dalje koristi u proizvodnji stočne hrane. Stepen izdvajanja ulja u ovakvom postupku je oko 70%. U velikm postrojenjima proizvodni proces obuhvata usitnjavanje semena, predgrevanje i predpresovanje. Posle predpresovanja nastaje sirovo ulje i pogača. Sirovo ulje se dalje filtrira ili se podvrgava postupku rafinacije. Pogača se usitnjava i podvrgava tečnoj ekstrakciji, posle čega se dobija uljna sirovina i tzv. mulj. Uljna sirovina se zatim filtrira i destiluje, a potom rafinira, pa se dobija rafinirano ulje. Mulj se suši i melje, posle čega se formira pogača koja se koristi za stočnu hranu. Stepen izdvajanja ulja u ovakvom postupku iznosi 98%. Moguće je koristiti i sličan skraćeni postupak, u kome se pogača ne podvrgava daljoj ekstrakciji. Stepen izdvajanja ulja je u tom slučaju oko 85%. Ovako dobijena ulja koriste se u postupku esterifikacije. I ovaj postupak može da se vrši u malim postrojenjima, tako da, teorijski posmatrano, svaki uzgajivač uljane repice može da proizvodi biodizel u kućnoj radinosti. Recept za individualnu proizvodnju glasi: na 100 lit ulja uljane repice, dolazi 11 lit metanola i 0.2 kg NaOH. Postupak zahteva grejanje na temperaturi od 60-70 oC i intenzivno mešanje (2-3 sata). Posle toga mešavina mora da stoji u rezervoaru 2-3 dana. Nuspoizvod glicerol, kao teži taloži se na dnu rezervoara, na čemu se zasniva postupak izdvajanja MER-a iz smeše. Korisno je izdvojeni MER secovati više puta, kako bi se izdvojilo što više glicerola. Kao rezultat, dobija se 105 kg MER-a i 11 kg glicerola. Da bi se dobio kvalitetan biodizel potrebno je da procenat esterifikacije iznosi 99%. Principijelno, vrlo sličan postupak sprovodi se i u velikim postrojenjima. Naravno, rentabilnost postupka zavisi od prerađene količine ulja.

[djukic]

Neko pomenu ulje iz friteza. Pa uz procedjivanje i normalnu spoljnu temperaturu to ulje se moze koristiti u dizel motorima. Ovo sam probao svojevremeno na mercedesu 300GD ili ti G wagenu. Sto da ulje uopste prepravljam u biodizel?

[Rubi]

Obicno ulje nije odgovarajuce viskoznosti, a ni ne sagoreva bas najbolje. Od upotrebe obicnog ulja vremenom dolazi do formiranja "gumastih" naslaga, na primer, na karikama - pa to dalje pravi probleme. Robusni dizel motori mogu da sagore neku kolicinu biljnog ulja pomesanog sa dizel gorivom (sto je ulje "lakse" to je problem manji - u Africi i Aziji poljoprivrednici masovno dodaju palmino ulje u dizel koji toce u traktore). Dizel motor moze da se prepravi da radi na cisto biljno ulje (odgovarajuce brizgaljke, grejaci...)

Evo firmi koje nude konverziju:

http://www.pflanzenoel-motor.de/

http://www.elsbett.com/

http://www.wolf-pflanzenoel-technik.de/

[Rubi]

@ alix

[@lix]

Hvala. Ja bih se samo nadovezao sto je rekao Rubi. Korisceno ulje -- za przenje npr. nije najpogodnije za upotrebu. Uz sve gore navedeno ima i jedan mali problem koji se tice hemije u ulju. Naime, kao sto ce se videti u ostatku teksta koji cu kasnije postovati, rafinisano ulje ima dugacke lance poliizasicenih kiselina koje osim sto teze sagorevaju (vrlo mali cetanski broj) grade prilikom sagorevanja kancerogene materije tako da nisu pogodne za okolinu. Zejtin iz restorana je osim filtriranja potrebno propustiti kroz katalizator od KOH (kalijum hidroksid) kako bi se u hemijskoj reakciji oslobodio teski glicerin i dobio ostatak ulja koji je po karakteristika vrlo slican dizel gorivu. Ipak, ovo vazi za slucaj kada se ulje koristi kao jedino gorivo. Moguce je medjutim, praviti mesavinu klasicnog dizel goriva i koriscenog zejtina u odnosu 30% dizel 70% ulje. Ou mesavinu je ipak potrebno zbog vece viskoznosti (gusca je) predgrejati pre nego sto prodje kroz BOSH pumpu kako bi se smanjio pritisak na pokretne delove u pumpi i brizgaljke.
Vise o tome smo diskutovali

OVDE

Slobodno procitajte svih devet strana mada se ova tice nase teme

NAPOMENA: Cela prica je primenljiva samo najjednostavnijim dizel motorima (poput onih koji se nalaze u Mercedesu 123)