Сегодня дизельное топливо используется для работы множества типов транспорта и различных механизмов. Это связано с большим количеством проблем глобального уровня: загрязнение окружающей среды, негативное влияние на здоровье человека, истощение природных сырьевых ресурсов и так далее. Именно поэтому большую популярность получило биодизельное топливо, приспособленное для использования в стандартных дизельных моторах, но имеющее существенные качественные отличия.
Биодизель производится на основе смеси животных и растительных жиров, которые после осуществления особой химической реакции порождают метиловый эфир. Триглицериды (жирные кислоты, а также трехвалентный спирт) образуют молекулы жира. При смешении 9 единиц масла, 1 единицы метанола и катализатора щелочного типа можно получить метиловый эфир. Реактивный процесс описанной смеси протекает в специальных резервуарах, где поддерживается стабильная температура на уровне 60 градусов Цельсия, а также нормированное давление.
Основной выходной продукт – метиловый эфир, а дополнительный – не менее востребованный в разных областях промышленности глицерин. Такое соединение отличается высоким уровнем воспламеняемости и цетановым числом, сходным с характеристикой минерального дизельного топлива.
Свойства и особенности биодизеля
Показатель этанового числа, которым обладает биодизель, находится на уровне 56-58, что позволят легко применять его для обычных дизельных двигателей. Натуральное происхождение топлива имеет огромное значение: растения улучшают состояние почвы и атмосферы, становясь дешевым сырьем для производства биодизеля.
Метиловый эфир биологически безопасен. Обычный дизель сильно загрязняет почву и воду, делая эти среды непригодными для обитания флоры и фауны. Биодизель не оказывает негативного влияния на живые организмы при попадании в воду. Микроорганизмы почвы и воды способны за месяц переработать до 99% биодизеля, минимизировав загрязнение окружающей среды.
При сгорании такого биологического топлива образуется гораздо меньше углекислого газа, чем при использовании обычного дизеля. Выделяется именно столько СО2, сколько за свою жизнь потребило растение, на основе которого и был изготовлен метиловый эфир. При сгорании дизтоплива обычно выделяются и другие компоненты: сажа, окислы азота, углеводороды и так далее. Биодизель выгодно отличается по всем этим параметрам, поэтому является гораздо более чистым и безопасным топливом.
Для снижения вредоносных выбросов монооксида углерода, а также углеводородов в топливо можно добавить специальный реагент, превращающий данные соединения в воду и СО2. Однако высокое содержание серы в обычном дизеле сводит на нет пользу от подобного шага. В биодизеле содержание серы во много раз ниже.
Отсюда следует и другое преимущество биологически чистого соединения: особенности химического состава придают жидкости прекрасные смазочные свойства, в то время как удаление серы из минерального смазочного материала полностью нивелирует эти качества.
Попадая в двигатель, биодизель по пути своего прохождения отлично смазывает его детали и топливный насос, продлевая срок службы узлов на 60%. При этом точка воспламенения биотоплива превышает отметку в 100 градусов по Цельсию, поэтому его хранение и транспортировка более безопасны, требуют меньше затрат на обеспечение защиты. Однако к подобному химическому веществу все равно следует относиться весьма серьезно, соблюдая необходимые меры предосторожности.
Дизель или масло?
В связи с приведенной информацией возникает вопрос «Возможно, стоит использовать растительные масла без превращения в биодизель вместо топлива?». Ответ будет отрицательным, поскольку масло имеет другую вязкость, сгорает в двигателях не полностью. В конечном итоге достаточно быстро двигатель с прямым впрыском засоряется и выходит из строя.
Двигатели вихрекамерного и предкамерного типов обеспечивают более полное сгорание масла за счет эффективного смешения с воздухом. Но оно все равно остается неполным, поэтому мотор неизбежно засоряется. Это делает невозможным длительное использование масел для работы наиболее распространенных типов двигателей.
Сегодня ведущие европейские автомобильные компании занимаются конструированием специальных двигателей, способных эффективно работать на растительных маслах. Они уже представлены на рынке, однако до сих пор не получили широкой популярности по ряду причин: цена таких механизмов остается очень высокой, а сеть заправочных станций отсутствует. Серийная установка моторов для использования растительного масла пока не представляется возможной. Именно поэтому сегодня биодизель является лучшей и значительно более дешевой альтернативой, которая набирает популярность по всему миру.
Нужно ли России биологическое дизельное топливо?
Несмотря на огромные запасы и интенсивную разработку нефти в России, ее количество ограничено, и уже через несколько десятилетий известные источники иссякнут. К тому же, экологическое состояние страны продолжает стремительно ухудшаться. Поэтому уже сейчас большую актуальность имеет переход на новые технологические решения. В европейских государствах, где существует жесткий экологический контроль выбросов, уже по достоинству оценили этот тип натурального дизельного топлива. Кроме того, процесс его изготовления не отличается особенной сложностью, а цена заметно ниже в сравнении с любыми другими видами транспортного топлива.
Потребности российского сельского хозяйства в энергетике сегодня практически полностью удовлетворяются за счет использования разнообразных нефтепродуктов, природного газа и угля. Цены на данные энергоносители подвержены непредвиденному повышению, что уже не раз приводило к кризисным ситуациям аграрного сектора экономики. Именно поэтому задуматься о целесообразности перехода на биодизель стоит в первую очередь производителям сельскохозяйственной продукции.