Топливо на растительном масле

Отработанное фильтрованное растительное масло.

Растительное масло можно использовать в качестве альтернативного топлива в дизельных двигателях и в топках мазута . 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 надлежащего распыления топлива. Это предотвращает неполное сгорание, которое может привести к повреждению двигателя из-за накопления углерода.. Прямое растительное масло также может быть смешано с обычным дизельным топливом или переработано в биодизельное топливо или биожидкости для использования в более широком диапазоне условий.

История [ править ]

Рудольф Дизель

Рудольф Дизель был отцом двигателя, носящего его имя. Его первыми попытками было разработать двигатель для работы 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 1912 года в Британском институте инженеров-механиков он процитировал ряд усилий в этой области и заметил: «Тот факт, что можно использовать жирные масла из растительных источников, сегодня может показаться незначительным, но такие масла, возможно, станут со временем. время имеет такое же значение, как сейчас некоторые натуральные минеральные масла и продукты дегтя ". ^[1]

Периодический дефицит нефти стимулировал исследования растительного масла в качестве заменителя дизельного топлива в течение 1930-х и 1940-х годов, а затем снова в 1970-х и начале 1980-х годов, когда прямое растительное масло пользовалось наибольшим научным интересом. В 1970-х годах также было создано первое коммерческое предприятие, которое позволило потребителям использовать растительное масло в своих автомобилях, - Elsbett из Западной Германии . Во время конфликта на Бугенвиле 1990-х годов жители островов, отрезанные от поставок нефти из-за блокады, использовали кокосовое масло в качестве топлива для своих автомобилей. ^[2]

Применение и удобство использования [ править ]

Модифицированные топливные системы [ править ]

В большинстве дизельных двигателей автомобилей можно использовать прямое растительное масло (SVO), также обычно называемое чистым растительным маслом (PPO), с некоторыми модификациями. В принципе, вязкость и поверхностное натяжение SVO / PPO должны быть уменьшены 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 установка теплообменника.и дополнительный топливный бак для смеси бензина или биодизеля и для переключения между этим дополнительным баком и основным баком SVO / PPO. Двигатель запускается на дизельном топливе, переключается на растительное масло, как только он нагревается, и переключается обратно на дизельное топливо незадолго до выключения, чтобы гарантировать, что при повторном запуске из холодного состояния в двигателе или топливных магистралях не останется растительного масла. В более холодном климате часто необходимо нагревать топливопроводы и бак для растительного масла, поскольку оно может стать очень вязким и даже затвердеть.

Конверсии одиночных танков были разработаны, в основном, в Германии, и используются по всей Европе. Эти модификации предназначены для обеспечения надежной работы с рапсовым маслом, которое соответствует немецкому стандарту топлива из рапсового масла DIN 51605. Изменения в режиме 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 при температурах до -10 ° C (14 ° F). Двигатели с прямым впрыском (DI) обычно необходимо предварительно подогревать блочным или дизельным обогревателем. Исключение составляет VW Tdi (с турбонаддувом и прямым впрыском).) двигатель, для которого ряд немецких компаний предлагают модификации одиночных танков. Было обнаружено, что для обеспечения длительного срока службы необходимо увеличить частоту замены масла и уделять повышенное внимание техническому обслуживанию двигателя.

Немодифицированные двигатели с непрямым впрыском [ править ]

Многие автомобили с двигателями с непрямым впрыском, снабженными рядными ТНВД или механическими ТНВД Bosch , могут работать на чистом SVO / PPO при любых температурах, кроме зимних. Наиболее популярными из них являются двигатели OM616 и OM617, используемые в автомобилях Mercedes-Benz W123 и W124, выпускавшихся с 1980 по 1985 год. Автомобили Mercedes-Benz с непрямым впрыском и рядные ТНВД и автомобили с двигателем PSA XUD, как правило, работают разумно. , тем более что последний обычно оснащен топливным фильтром с подогревом охлаждающей жидкости.. Надежность двигателя будет зависеть от состояния двигателя. Внимание к техническому обслуживанию двигателя, особенно топливных форсунок, системы охлаждения и свечей накаливания, поможет продлить срок службы. В идеале двигатель бы переделать. ^[3]

Смешивание растительных масел [ править ]

Относительно высокая кинематическая вязкость растительных масел должна быть уменьшена, чтобы сделать их совместимыми с обычными двигателями с воспламенением от сжатия и топливными системами. Смешивание сорастворителей - это недорогая и легко адаптируемая технология, которая снижает вязкость за счет разбавления растительного масла низкомолекулярным растворителем . ^[4] Это смешивание, или «резка», было сделано, среди прочего, с дизельным топливом, керосином и бензином; однако мнения относительно эффективности этого разнятся. Отмеченные проблемы включают более высокий уровень износа и отказов топливных насосов и поршневых колец при использовании смесей. ^[3]

Отопление дома [ править ]

Когда жидкое топливо, изготовленное из биомассы, используется для целей энергии, отличных от транспорта, оно называется биожидкостями или биотопливом. ^[5]

Зачастую с минимальной модификацией большинство бытовых печей и котлов, предназначенных для сжигания мазута № 2, можно заставить сжигать биодизельное топливо или отфильтрованное предварительно нагретое отработанное растительное масло (WVO). Новые стандартные масляные горелки сертифицированы для работы на 20% биодизеле (B-20). Более высокие смеси возможны с осторожностью, поскольку биодизель имеет тенденцию высвобождать существующие смолистые отложения в топливном баке, которые могут иметь тенденцию к засорению одного или нескольких фильтров. Обычные масляные горелки имеют тенденцию засоряться и обугливаться, если более чем небольшая часть растительного масла смешивается с обычным жидким топливом. Если растительное масло очищается потребителем дома, WVO может привести к значительной экономии. Многие рестораны получат минимальную сумму за использованное растительное масло, а переработка в биотопливо является довольно простой и недорогой.Превращение масла в биодизельное топливо связано с некоторыми токсичными и опасными химическими превращениями. Сжигание непосредственно отфильтрованного WVO несколько более проблематично, поскольку он более вязкий и имеет более высокую температуру воспламенения; тем не менее, его сжигание может быть достигнуто с помощью подходящего предварительного нагрева или горелок, предназначенных для работы на нем. Таким образом, WVO может быть экономичным вариантом обогрева для тех, кто обладает необходимыми механическими и экспериментальными способностями.

Комбинированное тепло и электроэнергия [ править ]

Ряд компаний предлагают генераторы двигателей с сжатым зажиганием, оптимизированные для работы на растительных маслах, где отработанное тепло двигателя используется для нагрева.

Свойства [ править ]

Основная форма SVO / PPO, используемая в Великобритании, - это рапсовое масло (также известное как масло канолы , в основном в США и Канаде), температура замерзания которого составляет -10 ° C (14 ° F). ^{[ необходима цитата ]} Однако использование подсолнечного масла, которое загустевает при температуре около -12 ° C (10 ° F), ^[6] в настоящее время исследуется как средство улучшения запуска в холодную погоду. Однако масла с более низкими температурами гелеобразования имеют тенденцию быть менее насыщенными (что приводит к более высокому йодному числу ) и легче полимеризуется в присутствии кислорода воздуха.

Совместимость материалов [ править ]

Полимеризация также была впоследствии связана с катастрофическими отказами компонентов, такими как заклинивание и поломка вала впрыскивающего насоса, отказ наконечника форсунки, приводящий к повреждению различных компонентов и / или компонентов камеры сгорания. Большинство металлургических проблем, таких как коррозия и электролиз, связаны с загрязнением на водной основе или неправильным выбором водопровода (например, меди или цинка), которые могут вызвать гелеобразование - даже с топливом на нефтяной основе.

Температурные эффекты [ править ]

Некоторые островные государства Тихого океана используют кокосовое масло в качестве топлива для сокращения своих расходов и своей зависимости от импортного топлива, 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 резервуарами или другие аксессуары для подогрева резервуаров и т. Д. Те же методы, которые были разработаны для использования, например, рапсового и других масел в холодном климате, могут быть применены для использования кокосового масла при температурах ниже 17 градусов по Цельсию (63 градусов по Фаренгейту).

Доступность [ править ]

Переработанное растительное масло [ править ]

Переработанное растительное масло, также называемое отработанным растительным маслом (UVO), отработанным растительным маслом (WVO), отработанным кулинарным маслом (UCO) ^[7] или желтой смазкой (на товарной бирже), получают на предприятиях и в промышленности, которые используют масло для Готовка.

По состоянию на 2000 ^{[Обновить]}год Соединенные Штаты производили свыше 11 миллиардов литров (2,9 млрд американских галлонов) переработанного растительного масла в год, в основном из промышленных фритюрниц в картофельном перерабатывающих заводах, пищевые закусочных фабрик и ресторанах быстрого питания . Если бы все эти 11 миллиардов литров можно было бы переработать и использовать для замены количества нефти, эквивалентного энергетическому эквиваленту (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, снизило бы цену на бензин, сохранив запасы нефти.

Растительное масло первого отжима [ править ]

Растительное масло первого отжима, также называемое чистым растительным маслом или прямым растительным маслом, добывается из растений исключительно для использования в качестве топлива. В отличие от отработанного растительного масла не является побочным продуктом других производств, поэтому перспективы его использования в качестве топлива не ограничиваются возможностями других отраслей. ^{[ необходима цитата ]} Производство растительных масел для использования в качестве топлива теоретически ограничено только сельскохозяйственными возможностями данной экономики. Тем не менее, это отвлекает от предложения других видов использования чистого растительного масла.

Правовые последствия [ править ]

Налогообложение топлива [ править ]

Налогообложение SVO / PPO в качестве дорожного топлива варьируется от страны к стране. Вполне возможно, что налоговые ведомства многих стран даже не знают о его использовании или считают его слишком незначительным для принятия законодательства. Раньше в Германии было 0% налогообложения, в результате чего она была лидером в большинстве разработок в области использования топлива.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]