Топливо растительное масло
Растительное масло можно использовать в качестве альтернативного топлива в дизельных двигателях и мазутных горелках . Когда растительное масло используется непосредственно в качестве топлива в модифицированном или немодифицированном оборудовании, его называют чистым растительным маслом ( SVO ) или чистым растительным маслом ( PPO ). Обычные дизельные двигатели можно модифицировать, чтобы обеспечить достаточно низкую вязкость растительного масла для обеспечения правильного распыления топлива. Это предотвращает неполное сгорание, которое может повредить двигатель из-за накопления углерода . Нерафинированное растительное масло также можно смешивать с обычным дизельным топливом или перерабатывать в биодизельное топливо , ГВО или биожидкости для использования в более широком диапазоне условий.
История
[ редактировать ]
Рудольф Дизель был отцом двигателя, носящего его имя. Его первыми попытками были разработать двигатель, работающий на угольной пыли, но позже он сконструировал свой двигатель для работы на растительном масле. Он надеялся, что эта идея сделает его двигатели более привлекательными для фермеров, имеющих легкодоступный источник топлива. В презентации в Британском институте инженеров-механиков в 1912 году он привел ряд усилий в этой области и заметил: «Тот факт, что жирные масла из растительных источников могут быть использованы сегодня, может показаться незначительным, но такие масла, возможно, станут реальностью в ходе время имеет такое же значение, как сейчас некоторые натуральные минеральные масла и смолистые продукты». [1]
Периодическая нехватка нефти стимулировала исследования растительного масла в качестве заменителя дизельного топлива в 1930-х и 1940-х годах, а затем снова в 1970-х и начале 1980-х годов, когда чистое растительное масло пользовалось наибольшим научным интересом. В 1970-е годы также было создано первое коммерческое предприятие, позволяющее потребителям заливать чистое растительное масло в свои автомобили , — Elsbett из Западной Германии . Во время конфликта на Бугенвиле в 1990-х годах жители островов, отрезанные от поставок нефти из-за блокады, заправляли свои автомобили кокосовым маслом . [2]
Применение и удобство использования
[ редактировать ]Модифицированные топливные системы
[ редактировать ]Большинство дизельных автомобильных двигателей подходят для использования прямого растительного масла (SVO), также обычно называемого чистым растительным маслом (PPO), с некоторыми модификациями. В принципе, вязкость и поверхностное натяжение SVO/PPO необходимо снижать путем его предварительного нагрева, обычно с использованием отработанного тепла двигателя или электричества; в противном случае может произойти плохое распыление, неполное сгорание и карбонизация . Одним из распространенных решений является добавление теплообменника и дополнительного топливного бака для смеси бензина или биодизеля и переключение между этим дополнительным баком и основным баком SVO/PPO. Двигатель запускается на дизельном топливе, переключается на растительное масло, как только он прогреется, и снова переключается на дизельное топливо незадолго до выключения, чтобы гарантировать, что растительное масло не останется в двигателе или топливопроводах при повторном запуске холодного двигателя. . В холодном климате часто необходимо нагревать топливопроводы и бак растительного масла, поскольку оно может стать очень вязким и даже затвердеть.
Модификации с одним баком были разработаны в основном в Германии и в настоящее время используются по всей Европе. Эти преобразования предназначены для обеспечения надежной работы с рапсовым маслом, соответствующим немецкому стандарту топлива на рапсовое масло DIN 51605. Модификации режима холодного запуска двигателя способствуют сгоранию при запуске и во время фазы прогрева двигателя. Соответствующим образом модифицированные двигатели с непрямым впрыском (IDI) доказали свою работоспособность со 100% PPO до температур -10 ° C (14 ° F). Двигатели с непосредственным впрыском (DI) обычно необходимо предварительно прогревать с помощью блочного или дизельного обогревателя. Исключением является двигатель VW TDI ( с турбонаддувом и прямым впрыском ), для которого ряд немецких компаний предлагают однобаковые модификации. Для увеличения срока службы было признано необходимым сократить интервал замены масла и уделять повышенное внимание обслуживанию двигателя.
Немодифицированные двигатели с непрямым впрыском.
[ редактировать ]Многие автомобили с двигателями с непрямым впрыском топлива , оснащенными рядными ТНВД или механическими ТНВД Bosch, способны работать на чистом SVO/PPO при любых температурах, кроме зимних. Наиболее популярными из них являются двигатели OM616 и OM617, установленные в автомобилях Mercedes-Benz W123 и W124, выпущенных с 1980 по 1985 год. Автомобили Mercedes-Benz с непрямым впрыском топлива с рядными ТНВД и автомобили с двигателем PSA XUD, как правило, имеют умеренную производительность. , тем более что последний обычно оснащен топливным фильтром с подогревом охлаждающей жидкости . Надежность двигателя будет зависеть от его состояния. Внимание к техническому обслуживанию двигателя, особенно топливных форсунок, системы охлаждения и свечей накаливания, поможет обеспечить его долговечность. В идеале двигатель бы переделали. [3]
Смешивание растительных масел
[ редактировать ]Относительно высокая кинематическая вязкость растительных масел должна быть снижена, чтобы сделать их совместимыми с традиционными двигателями с воспламенением от сжатия и топливными системами. Смешивание сорастворителей — это недорогая и простая в применении технология, которая снижает вязкость путем разбавления растительного масла низкомолекулярным растворителем . [4] Это смешивание, или «разрезание», проводилось, среди прочего, с дизельным топливом, керосином и бензином; однако мнения относительно эффективности этого метода различаются. Отмеченные проблемы включают более высокий уровень износа и отказов топливных насосов и поршневых колец при использовании смесей. [3]
Отопление дома
[ редактировать ]Когда жидкое топливо, полученное из биомассы, используется для энергетических целей, отличных от транспорта, его называют биожидкостями или биотопливом. [5]
Зачастую с минимальной модификацией большинство бытовых печей и котлов, предназначенных для сжигания печного топлива № 2, могут быть приспособлены для сжигания либо биодизельного топлива, либо отфильтрованного, предварительно нагретого отработанного растительного масла (WVO). Новые стандартные масляные горелки сертифицированы для работы на 20% биодизельном топливе (B-20). С осторожностью возможны более высокие смеси, поскольку биодизель имеет тенденцию высвобождать существующие смолистые отложения в топливном баке, которые могут засорить один или несколько фильтров. Обычные масляные горелки имеют тенденцию засоряться и обугливаться, если с обычным мазутным топливом смешивается более чем меньшая доля растительного масла. Если потребитель очищает растительное масло дома, WVO может привести к значительной экономии. Многие рестораны будут получать минимальную сумму за использованное кулинарное масло, а переработка его в биотопливо довольно проста и недорога. Превращение нефти в биодизельное топливо включает в себя некоторые токсичные и опасные химические превращения. Сжигание фильтрованного WVO напрямую несколько более проблематично, так как оно более вязкое и имеет более высокую температуру воспламенения; тем не менее, его сжигание может быть осуществлено с помощью подходящего предварительного нагрева или горелок, предназначенных для его работы. Таким образом, WVO может быть экономичным вариантом отопления для тех, кто обладает необходимыми механическими и экспериментальными способностями.
Комбинированное тепло и электроэнергия
[ редактировать ]Ряд компаний предлагают генераторы двигателей с воспламенением от сжатия, оптимизированные для работы на растительных маслах, в которых отходящее тепло двигателя рекуперируется для нагрева.
Характеристики
[ редактировать ]Основной формой SVO/PPO, используемой в Великобритании, является рапсовое масло (также известное как масло канолы , главным образом в США и Канаде), температура замерзания которого составляет -10 °C (14 °F). [ нужна ссылка ] Однако использование подсолнечного масла, которое застывает при температуре около -12 °C (10 °F), [6] в настоящее время исследуется как средство улучшения запуска в холодную погоду. Однако масла с более низкой температурой гелеобразования имеют тенденцию быть менее насыщенными (что приводит к более высокому йодному числу ) и легче полимеризуются в присутствии кислорода воздуха.
Совместимость материалов
[ редактировать ]Полимеризация также была последовательно связана с катастрофическими отказами компонентов, такими как заклинивание и поломка вала впрыскивающего насоса, выход из строя наконечника форсунки, приводящий к повреждению различных компонентов и/или камеры сгорания. Большинство металлургических проблем, таких как коррозия и электролиз, связаны с загрязнениями на водной основе или неправильным выбором сантехники (например, медной или цинковой), которая может вызвать гелеобразование – даже при использовании топлива на нефтяной основе.
Температурные эффекты
[ редактировать ]Некоторые островные государства Тихого океана используют кокосовое масло в качестве топлива, чтобы сократить свои расходы и зависимость от импортного топлива, одновременно помогая стабилизировать рынок кокосового масла. Кокосовое масло можно использовать только там, где температура не опускается ниже 17 градусов по Цельсию (63 градуса по Фаренгейту), если не используются комплекты SVO/PPO с двумя баками или другие аксессуары для обогрева баков и т. д. Те же методы, которые разработаны для использования, например, рапсового и других масел в холодном климате, могут быть реализованы, чтобы сделать кокосовое масло пригодным для использования при температуре ниже 17 градусов по Цельсию (63 градуса по Фаренгейту).
Доступность
[ редактировать ]
Переработанное растительное масло
[ редактировать ]Переработанное растительное масло, также называемое отработанным растительным маслом (UVO), отработанным растительным маслом (WVO), отработанным кулинарным маслом (UCO), [7] или желтый жир (на товарной бирже), добывается на предприятиях и в промышленности, которые используют масло для приготовления пищи.
По состоянию на 2000 год [update]В США ежегодно производилось более 11 миллиардов литров (2,9 миллиардов галлонов США) переработанного растительного масла, в основном из промышленных фритюрниц на заводах по переработке картофеля , фабриках по производству закусок и ресторанах быстрого питания . Если бы все эти 11 миллиардов литров можно было переработать и использовать для замены энергетического эквивалента нефти (идеальный случай), можно было бы компенсировать почти 1% потребления нефти в США. [8] Использование переработанного растительного масла в качестве замены стандартного топлива, полученного из нефти, такого как бензин, снизит цену на бензин за счет сохранения поставок нефти.
Растительное масло первого отжима
[ редактировать ]Растительное масло первого отжима, также называемое чистым растительным маслом или натуральным растительным маслом, извлекается из растений исключительно для использования в качестве топлива. В отличие от отработанного растительного масла, оно не является побочным продуктом других производств, а значит, перспективы его использования в качестве топлива не ограничиваются возможностями других производств. [ нужна ссылка ] Производство растительных масел для использования в качестве топлива теоретически ограничено только сельскохозяйственными возможностями данной экономики. Однако это умаляет возможности использования чистого растительного масла в других целях.
Юридические последствия
[ редактировать ]Налогообложение топлива
[ редактировать ]Налогообложение SVO/PPO в качестве дорожного топлива варьируется от страны к стране. Вполне возможно, что налоговые ведомства во многих странах даже не знают о его использовании или считают его слишком незначительным, чтобы его можно было законодательно принять. Раньше в Германии было 0%-ное налогообложение, в результате чего она была лидером в большинстве разработок в области использования топлива.
См. также
[ редактировать ]- Биодизель по регионам
- Биожидкости
- Благоустроенный объект ; пункт сбора отработанного растительного масла
- Растительное масло
- Диметиловый эфир : еще одна альтернатива дизельному топливу
- Еда против топлива
- Смазка
- Масло для желобов (отвод масла или коричневая смазка)
- Проблемы, связанные с биотопливом
- Большой зеленый автобус
- Переработка растительного масла
- Переработка растительного масла
- Растительные масла как альтернативная энергия
- Желтая смазка
- Железная дорога Гранд-Каньона 4960
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кноте, Герхард (2001). «Исторические перспективы дизельного топлива на основе растительных масел» (PDF) . Сообщите . 12 (11). Американское общество нефтехимиков : 1103–1107 . Проверено 20 апреля 2021 г.
- ^ Кокосовая революция на IMDb (2000), документальный фильм
- ^ Jump up to: а б Комиссия по прикладным наукам о Земле Тихоокеанских островов: «Исследования топлива из кокосового масла в Республике Маршалловы Острова»
- ^ Данн, Р.О. (2008). «Низкотемпературные свойства текучести дизельного топлива из смеси растительного масла и сорастворителя» (PDF) . ddr.nal.usda.gov . Архивировано из оригинала (PDF) 14 августа 2011 года . Проверено 23 апреля 2011 г.
- ^ «Ежегодник Ассоциации возобновляемых источников энергии за 2009 год» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 24 июля 2011 г.
- ^ Грегг, Форест. «Топливные свойства различных масел и жиров» . Проверено 4 декабря 2009 г.
- ^ Котрба, Рон (23 сентября 2014 г.). «IncBio заключила контракт на поставку в Грецию завода по производству биодизельного топлива мощностью 2,4 млн галет в год» . Журнал «Биодизель» . Проверено 11 октября 2014 г.
- ^ См . Выбросы парниковых газов в США.
