Sejarah Biodiesel, Properti, Jenis, Keuntungan, Kerugian

Dia Biodiesel Ini adalah bahan bakar asal alami yang diperoleh dengan bereaksi minyak nabati atau lemak hewani dengan alkohol dengan massa molekul rendah. Reaksi ini disebut transkessterifikasi; Yaitu, ester asam lemak baru (juga disebut ester alkil monyet) dari trigliserida asli terbentuk.

Dalam konteks lain alih -alih menggunakan kata 'transerifikasi', dikatakan bahwa biomassa mengalami alkoholis, karena sedang diperlakukan dengan alkohol; Di antara mereka dan terutama, metanol dan etanol. Sangat umum menggunakan metanol untuk menghasilkan biofuel ini yang hampir identik dengan hal yang sama.

Pemasok biodiesel B5. Sumber: Pxhere.

Biodiesel adalah alternatif hijau untuk penggunaan bahan bakar diesel, diesel atau petrodiésel (menyoroti bahkan lebih dari komposisinya terdiri dari hidrokarbon minyak). Namun, sifat dan kualitasnya dalam hal hasil dalam mesin diesel tidak terlalu berbeda, sehingga kedua bahan bakar dicampur dalam proporsi yang berbeda.

Beberapa campuran ini bisa lebih kaya biodiesel (B100, misalnya) atau lebih kaya dari Petrodiésel (dengan hanya 5-20% biodiesel). Dengan cara ini, konsumsi diesel meluas saat biodiesel diperkenalkan ke pasar; tetapi tidak sebelum mengatasi serangkaian masalah etika, produktif dan ekonomi.

Dari sudut pandang yang sederhana, jika cairan dapat diperoleh dari minyak yang mampu membakar dan menghasilkan energi untuk memindahkan mesin, mengapa tidak oli yang berasal dari alam? Namun, dengan sendirinya ini tidak cukup: Anda harus menerima perawatan kimia jika Anda ingin bersaing atau berada di tingkat bahan bakar fosil.

Ketika perawatan ini dilakukan dengan hidrogen, ada pembicaraan tentang penyempurnaan minyak nabati atau lemak hewani; Tingkat oksidasi berkurang atau molekulnya terfragmentasi. Sementara di biodiesel, bukan hidrogen, alkohol digunakan (metanol, etanol, propanol, dll.).

[TOC]

Sejarah

Reaksi transerifikasi

Respons untuk masalah pertama yang dihadapi bahan bakar asal biologis sudah ditemukan di masa lalu. Di sana pada tahun 1853 dua ilmuwan, dan. Duffy dan J. Patrick, mencapai transisi pertama dari minyak nabati, bahkan jauh sebelum Rudolf Diesel akan berbaris ke mesin fungsional pertamanya.

Dalam proses transesterifikasi ini, trigliserida minyak dan/atau lemak bereaksi dengan alkohol, terutama metanol dan etanol, untuk berasal dari ester asam lemak metil dan etil, selain gliserol sebagai produk sekunder sebagai produk sekunder sekunder. Katalis dasar sebagai KOH digunakan untuk mempercepat reaksi.

Poin terpenting dari transerifikasi lemak adalah bahwa delapan puluh tahun kemudian seorang ilmuwan Belgia, yang disebut G. Chavanne akan mengarahkan kembali reaksi ini untuk mengurangi viskositas minyak nabati yang tinggi dan kontraproduksi.

Diesel Rudolf dan mesinnya

Mesin diesel muncul pada tahun 1890, sudah pada akhir abad ke -19, sebagai tanggapan atas keterbatasan mesin uap. Mengumpulkan segala sesuatu yang diinginkan dari mesin: tenaga dan daya tahan. Ini juga bekerja dengan semua jenis bahan bakar; Dan untuk kekaguman Rudolf sendiri dan pemerintah Prancis, dia bisa bekerja dengan minyak sayur.

Menjadi trigliserida energi, itu logis. Diesel mendukung penggunaan langsung minyak ini, karena melihat dengan baik bahwa petani dapat memproses bahan bakar mereka sendiri di tempat yang sangat jauh untuk deposit minyak.

Dapat melayani Anda: asam glukonat: struktur, sifat, sintesis, penggunaan

Model fungsional pertama dari mesin diesel adalah sukses dalam presentasinya pada 10 Agustus 1893, di Augusta, Jerman. Mesinnya bekerja dengan minyak kacang, karena diesel Rudolf dengan kuat percaya bahwa minyak nabati dapat menyaingi bahan bakar fosil; Tetapi karena mereka dituntut secara brutal, tanpa perawatan selanjutnya.

Mesin yang sama yang bekerja dengan oli kacang dipresentasikan di pameran Paris World pada tahun 1900. Namun, dia tidak terlalu menarik perhatian karena pada saat itu minyak adalah sumber bahan bakar yang jauh lebih mudah diakses dan murah.

Petrodiésel

Setelah kematian diesel pada tahun 1913, diesel (diesel atau minyak) diperoleh dari penyempurnaan minyak. Dan kemudian model mesin diesel yang dirancang untuk oli kacang harus beradaptasi dan membangun kembali untuk bekerja dengan bahan bakar baru ini, yang kurang kental daripada minyak nabati atau biomassa lainnya.

Itu agar Petrodiél menang selama beberapa dekade karena itu adalah alternatif termurah. Itu hanya praktis untuk menabur hektar besar massa tanaman untuk mengumpulkan minyak mereka, yang pada akhirnya karena mereka begitu kental akhirnya menyebabkan masalah dengan mesin dan tidak cocok dengan hasil yang sama dengan bensin.

Masalah dengan bahan bakar fosil ini adalah meningkatkan kontaminasi atmosfer, dan juga bergantung pada ekonomi dan kebijakan kegiatan minyak. Mengingat ketidakmungkinan menggunakannya, dalam beberapa konteks minyak nabati digunakan untuk memobilisasi kendaraan dan mesin berat.

Biofuel dalam Perang Dunia II

Ketika minyak mulai langka dalam Perang Dunia Kedua setelah konflik, beberapa negara perlu menggunakan minyak nabati lagi; Tetapi mereka harus berurusan dengan kerusakan ratusan ribu mesin karena perbedaan viskositas yang tidak dapat mentolerir desain mereka (bahkan lebih sedikit jika mereka memiliki air yang diemulsi).

Setelah perang, bangsa -bangsa itu kembali melupakan minyak nabati dan melanjutkan praktik membakar bensin dan petrodiésel hanya.

Kelahiran Biodiesel

Masalah viskositas telah diselesaikan oleh ilmuwan Belgia. Chavanne pada tahun 1937, yang mereka berikan paten dengan metode mereka mendapatkan etil ester asam minyak lemak yang diobati dengan etanol.

Dapat dikatakan, oleh karena itu, bahwa biodiesel secara resmi lahir pada tahun 1937; Tetapi pabrik massa dan produksi mereka harus menunggu sampai tahun 1985, dilakukan di universitas pertanian Austria.

Dengan mengirimkan minyak nabati ini ke transesterifikasi, masalah viskositas akhirnya diselesaikan, mencocokkan petrodiée dalam kinerja dan bahkan mewakili alternatif hijau di atas ini.

Properti

Sifat biodiesel bergantung secara global pada bahan baku yang terjadi. Ini dapat memiliki warna yang bervariasi dari emas, ke penampilan fisik coklat gelap yang tergantung pada proses produksi.

Secara umum itu adalah bahan bakar dengan pelumas yang baik, yang mengurangi kebisingan mesin, memperpanjang waktu hidup mereka, dan membutuhkan investasi yang lebih rendah untuk pemeliharaannya.

Itu dapat melayani Anda: Formula semi -berkembang: apa dan contoh (metana, propana, butana ...)

Ini memiliki titik pengapian yang lebih besar dari 120ºC, yang berarti bahwa selama suhu eksternal tidak melebihi ini, tidak ada risiko kebakaran; Hal yang tidak terjadi dengan diesel, yang dapat terbakar bahkan pada 52ºC (sangat mudah dicapai untuk rokok pengapian).

Karena tidak memiliki hidrokarbon aromatik seperti benzena dan toluena, itu tidak mewakili risiko karsinogenik dalam kasus tumpahan atau paparan yang berkepanjangan.

Itu juga tidak memiliki sulfur dalam komposisinya, sehingga tidak menghasilkan gas yang mencemari₂ Juga tidak₃. Saat dicampur dengan diesel, itu memberikan karakter pelumas daripada senyawa sulfur alami. Faktanya, belerang adalah elemen yang tidak diinginkan, dan ketika diesel adalah Desulfura kehilangan pelumasan yang harus pulih dengan biodiesel atau aditif lainnya.

Memperoleh dan produksi

Biodiesel diperoleh dari minyak nabati atau lemak hewani yang dipindahkan. Tetapi mana dari mereka yang harus merupakan bahan baku? Idealnya, yang menghasilkan jumlah minyak atau lemak yang lebih besar dari area kultur yang lebih rendah; bahwa dalam istilah yang lebih tepat, itu akan menjadi jumlah hektar yang ditempati oleh bidang budidaya.

Biodiesel yang baik harus berasal dari tanaman (biji -bijian, biji, buah -buahan, dll.) yang menghasilkan volume minyak besar dari ladang kecil; Kalau tidak, akan diperlukan bahwa tanaman mereka mencakup seluruh negara dan tidak akan layak secara ekonomi.

Mengumpulkan biomassa, minyak harus diekstraksi nanti melalui infinitas proses; Di antara mereka, misalnya, adalah penggunaan cairan superkritis untuk menyeret dan melarutkan minyak. Setelah minyak diperoleh, ia mengalami transesterifikasi untuk mengurangi viskositasnya.

Transterifikasi dicapai dengan mencampur minyak dengan metanol dan basa dalam reaktor batch, baik di bawah ultrasound, cairan superkritis, agitasi mekanik, dll. Saat metanol digunakan, Beri asam lemak menyeluruh diperoleh (ketenaran) Ester metil asam lemak).

Jika, sebaliknya, etanol digunakan, etil ester asam lemak (FAEE) akan diperoleh. Semua ester ini dan atom oksigennya yang menjadi ciri biodiesel.

Metanol dan gliserol

Metanol adalah alkohol yang sebagian besar digunakan sebagai bahan baku dalam produksi biodiesel; Dan gliserol, di sisi lain, adalah produk sampingan yang dapat digunakan untuk mendukung proses industri lainnya dan karenanya membuat produksi biodiesel.

Gliserol berasal dari molekul trigliserida asli, yang digantikan oleh metanol untuk menyebabkan tiga ketenaran.

Jenis Biodiesel

Minyak atau lemak yang berbeda memiliki profil asam lemak sendiri; Oleh karena itu, setiap biodiesel memiliki produk transesterifikasi mono alquilico ester yang berbeda. Meski begitu, karena ester ini hampir tidak berbeda dalam panjang rantai berkarbonasi mereka, bahan bakar yang dihasilkan tidak menunjukkan osilasi besar antara sifatnya.

Maka tidak ada klasifikasi untuk biodiesel, tetapi efisiensi dan profitabilitas yang berbeda sesuai dengan sumber minyak atau lemak yang dipilih untuk produksinya. Namun, ada campuran biodiesel-peestosel, karena kedua bahan bakar dapat dicampur dan larut satu sama lain, menyumbang kualitas bermanfaat mereka untuk mesin.

Biodiesel murni dikatakan B100; yang sama dengan 0% dari petrodiesel dalam komposisinya. Lalu ada campuran lain:

Itu dapat melayani Anda: kelompok acilo: struktur, karakteristik, senyawa dan turunannya

- B20 (dengan 80% petrodiesel).

- B5 (dengan 95% petrodiesel).

- B2 (dengan 98% petrodiesel).

Mobil yang dirakit sebelum 1996 tidak dapat menggunakan B100 pada mesin mereka tanpa harus mengisi kembali komponen tertentu yang memburuk karena tindakan pelarut mereka. Namun, bahkan hari ini ada model mobil yang tidak menyetujui di pabrik mereka menjamin konsentrasi biodiesel besar, jadi mereka merekomendasikan menggunakan campuran kecil bahwa B20.

Keuntungan

Serangkaian keunggulan yang biodiesel di Petrodiésel memiliki alternatif hijau dan menarik:

- Itu diperoleh dari biomassa, bahan baku yang dapat diperbarui dan yang sering hilang sebagai limbah.

- Itu terbiodegradasi dan tidak beracun. Oleh karena itu, itu tidak akan mencemari tanah atau lautan jika tumpah secara tidak sengaja.

- Titik pengapiannya yang tinggi membuatnya lebih aman saat menyimpan dan mengangkutnya.

- Itu tidak menghasilkan gas rumah kaca karena co₂ dilepaskan mewakili jumlah yang sama dengan yang diserap oleh tanaman. Berkat ini, ini juga memenuhi protokol Kyoto.

- Insentif Kegiatan pedesaan untuk menanam tanaman dari mana minyak nabati diekstraksi.

- Itu dapat terjadi bahkan dari minyak goreng. Poin ini sangat menguntungkannya karena minyak daur ulang, domestik atau restoran, alih -alih membuang dan mencemari air tanah, dapat digunakan untuk menghasilkan lebih banyak bahan bakar hijau.

- Mewakili jalan untuk menjadi jangka panjang minyak dan turunannya.

- Tinggalkan lebih sedikit residu saat pembakaran.

- Alga bakteri, selain kedelai dan biji bunga matahari, sumber biodiesel yang menjanjikan (dan tidak diinginkan bagi banyak orang).

Ketidaknyamanan

Tidak semuanya sempurna dengan bahan bakar ini. Biodiesel juga menyajikan batasan yang harus diatasi jika Anda ingin mengganti petrodiél. Beberapa batasan atau ketidaknyamanan penggunaannya adalah:

- Ini memiliki suhu solidifikasi yang lebih tinggi, yang berarti bahwa pada suhu rendah itu menjadi gel.

- Kekuatan pelarutnya dapat mengakhiri karet alam dan busa poliuretan yang ada di mobil perakitan sebelum 1990.

- Itu lebih mahal dari petrodiésel.

- Meningkatkan harga tanaman dan makanan karena mereka menggabungkan nilai tambah saat digunakan sebagai bahan baku biodiesel.

- Bergantung pada biomassa, Anda mungkin membutuhkan banyak hektar budidaya, yang berarti pengambilan ekosistem di luar tujuan ini, dan karenanya akan mempengaruhi satwa liar.

- Meskipun tidak menghasilkan gas sulfur selama pembakarannya, ia melepaskan konsentrasi nitrogen oksida yang lebih tinggi, bukan_X.

- Sejumlah besar makanan akan digunakan, yang alih -alih memuaskan kelaparan, akan dialokasikan untuk produksi biodiesel.

Referensi

1. Wikipedia. (2019). Biodiesel. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
2. Penelope. (28 Desember 2011). Biodiesel: Keuntungan dan Kerugian. Twenergy. Pulih dari: twenergy.com
3. Renovetec. (2013). Biodiesel. Diperoleh dari: Pabrik Debiomasa.bersih
4. Van Gerpen Jon. (3 April 2019). Sejarah Biodiesel. Energi pertanian. Pulih dari: pertanian-anergi.perpanjangan.org
5. Scott Hess.   (2019).   Bagaimana biodiesel bekerja.  Howstuffwork.   Pulih dari: otomatis.Howstuffwork.com
6. Biodiesel Pasifik. (2019). Biodiesel. Pulih dari: biodiesel.com