Dầu diesel sinh học có thể được sử dụng như một sự thay thế cho nhiên liệu dầu mỏ. Đặc điểm lớn nhất của “diesel sinh học” là khả năng tái tạo, thay thế diesel sạch đang tạo ra việc làm. Tài nguyên sẽ không bao giờ cạn kiệt và cải thiện môi trường. EPA đã công nhận lợi ích môi trường của diesel sinh học bằng cách phân loại nó là nhiên liệu sinh học tiên tiến, làm cho diesel sinh học là nhiên liệu quy mô thương mại duy nhất được sản xuất trên toàn quốc để đáp ứng các tiêu chuẩn tiên tiến của cơ quan.
Dầu diesel sinh học của nguyên liệu thô
Diesel sinh học đề cập đến axit béo methyl ester hoặc ethyl ester được hình thành từ dầu thực vật (như dầu hạt cải, dầu đậu nành, dầu lạc, dầu bắp, dầu hạt cottonseed, vv), dầu động vật (như dầu cá, mỡ, bơ, dầu cừu, vv), dầu thải hoặc dầu vi sinh vật và methanol hoặc ethanol bằng cách chuyển đổi este. Diesel sinh học là một “năng lượng xanh” điển hình, với hiệu suất môi trường tốt, hiệu suất khởi động động cơ tốt, hiệu suất nhiên liệu tốt, nguồn nguyên liệu thô, tái tạo và các đặc điểm khác. Phát triển dầu diesel sinh học để phát triển kinh tế bền vững, thúc đẩy việc thay thế năng lượng, giảm áp lực môi trường và kiểm soát ô nhiễm không khí đô thị.
Dầu diesel sinh học có thể được sản xuất từ dầu thực vật và dầu động vật, nhưng hiện tại, axit béo, dầu swill, dầu thải đô thị và chất thải tinh chế được sử dụng làm nguyên liệu thô. Không chỉ dầu ăn phế thải được sản xuất bởi ngành công nghiệp thực phẩm, mà còn dầu cải, dầu đậu nành, dầu ngô, dầu bông, dầu lạc, dầu hoa hướng dương, dầu cọ, và dầu dừa, thực sự có khả năng “chuyển đổi” thành dầu diesel.
Diesel sinh học là một loại năng lượng tái tạo và sạch, đó là một axit béo methyl ester thu được sau khi este hóa và chuyển đổi dầu động vật và thực vật và rượu chuỗi ngắn như methanol.
Diesel sinh học là một “năng lượng xanh” điển hình, với hiệu suất môi trường tốt, hiệu suất khởi động động cơ tốt, hiệu suất nhiên liệu tốt, nguồn nguyên liệu thô, tái tạo và các đặc điểm khác. Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã xác nhận rằng liệu nó là một động cơ diesel nhỏ, nhẹ hoặc động cơ diesel lớn, nặng hoặc máy kéo, hydrocacbon giảm 55% đến 60% sau khi đốt diesel sinh học, hạt vật chất giảm 20% đến 50%, CO giảm hơn 45%, và các hydrocacbon thơm đa vòng giảm 75% đến 85%. Diesel sinh học đề cập đến axit béo methyl ester hoặc ethyl ester được hình thành từ dầu thực vật (như dầu hạt cải, dầu đậu nành, dầu lạc, dầu bắp, dầu hạt cottonseed, vv), dầu động vật (như dầu cá, mỡ, bơ, dầu cừu, vv), dầu thải hoặc dầu vi sinh vật và methanol hoặc ethanol bằng cách chuyển đổi este. Dầu thực vật và mỡ động vật với một biểu tượng cấu trúc nhất định của glyceride axit béo (ví dụ, triglyceride) thường được sử dụng làm nguyên liệu thô cho dầu diesel sinh học.
So sánh thông số của diesel sinh học và diesel khoáng sản
| Characteristic | Biodiesel | Mineral Diesel |
|---|---|---|
| 20°C density(g/ml) | 0.88 | 0.83 |
| 40°C dynamic viscosity(m㎡/S) | 1.9-6 | 2-4 |
| Flash point(OC in P and M closed cups) | Not less than 130 | 60 |
| Calorific value(MJ/I) | 32 | 35 |
| Combustion efficiency(diesel=100%) | 104 | 100 |
| Sulfur Content(W%) | ＜0.05 | ＜0.2 |
| Oxygen content(V%) | 10 | 0 |
| Burning 1kg of fuel by stoichiometry minimum air consumption(KG) | 12.5 | 14.5 |
| Water hazard level | 1 | 2 |
| Biodegradation rate after three weeks(%) | 98 | 70 |
| Flammability(cetane number) | Not less than 49 | Minimun 46 |
Lợi thế của dầu diesel sinh học
Hiệu suất đánh lửa tốt: số cetane là một chỉ số chất lượng để đo hiệu suất nhiên liệu của nhiên liệu trong động cơ đánh lửa nén. Số lượng dầu diesel sinh học cetane cao hơn 45 (45 cho dầu diesel hóa dầu), và hiệu suất đánh lửa của nó tốt hơn so với dầu diesel hóa dầu.
Nhiên liệu đủ hơn: hàm lượng oxy trong dầu diesel sinh học cao hơn dầu diesel hóa dầu, lên đến 11%. Lượng oxy cần thiết trong quá trình đốt cháy là ít hơn so với dầu diesel hóa dầu, và sự đốt cháy là đủ hơn so với dầu diesel hóa dầu.
Khả năng ứng dụng rộng: Ngoài việc là một loại nhiên liệu thay thế cho động cơ diesel như xe buýt và xe tải, dầu diesel sinh học cũng có thể được sử dụng như một loại nhiên liệu thay thế cho động cơ diesel ngoài đường như vận chuyển hàng hải, thiết bị điện nước, thiết bị khai thác địa chất và nhà máy điện nhiên liệu.
Tính linh hoạt tốt: không cần thay động cơ diesel, nó có thể được bổ sung trực tiếp để sử dụng, và không cần thêm thiết bị tiếp nhiên liệu, lưu trữ và vận chuyển và đào tạo kỹ thuật đặc biệt của nhân viên (thường là các nhiên liệu thay thế khác có thể yêu cầu sửa đổi động cơ trước khi sử dụng).
An toàn và đáng tin cậy: điểm flash của dầu diesel sinh học cao hơn so với dầu diesel hóa dầu, có lợi cho việc lưu trữ, vận chuyển và sử dụng an toàn.
Tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ: Dầu diesel sinh học là nhiên liệu, và nó có thể được trộn với dầu diesel hóa dầu theo một tỷ lệ nhất định để giảm tiêu thụ nhiên liệu và cải thiện hiệu suất năng lượng.
Nó có các tính chất môi trường tuyệt vời: hàm lượng lưu huỳnh thấp trong dầu diesel sinh học làm cho sự phát thải SO2 và sulfide thấp, có thể giảm khoảng 30% (70% khi có chất xúc tác); Cơ thể con người bị tổn thương thấp.
Bảo vệ thiết bị điện: độ nhớt động học của diesel sinh học cao hơn một chút so với diesel. Không ảnh hưởng đến việc phun nhiên liệu, sẽ dễ dàng hơn để tạo thành một film dầu trên thành bên trong của xi lanh, từ đó cải thiện sự bôi trơn của các bộ phận chuyển động và giảm sự hao mòn của các bộ phận.
triển vọng phát triển của biodiesel
Sản xuất diesel sinh học đang được thúc đẩy mạnh mẽ để giảm nhập khẩu dầu. Vốn đang được huy động để phát triển năng lượng sinh khối, yêu cầu việc sử dụng năng lượng sinh khối tăng gấp ba lần vào năm 2010, và diesel sinh học cũng được liệt kê là một trong những năng lượng sinh khối.
Tình hình phát triển quốc tế của diesel sinh học là lạc quan, và có ba cách chính để sản xuất diesel sinh học: đầu tiên, việc sử dụng dầu ăn để sản xuất diesel sinh học; Thứ hai là sử dụng lên men bagasse để sản xuất dầu diesel; Thứ ba là việc sử dụng “vi tảo kỹ thuật” để sản xuất dầu diesel.
Nguyên tắc của dầu diesel sinh học
Để cải thiện hiệu quả sản xuất của dầu diesel, sẽ có lợi hơn để cải thiện hiệu quả sản xuất của dầu diesel bằng cách sử dụng công nghệ cố định enzyme và bổ sung methanol trong quá trình phản ứng. Enzyme bất động này (Lipase) có nguồn gốc từ Candidaantaretica, cùng với chất vận chuyển được tạo thành một cột phản ứng cho sản xuất diesel ở nhiệt độ kiểm soát 30 ℃ và tỷ lệ chuyển đổi là 95%. Lipase này có thể được sử dụng liên tục trong 100 ngày mà không mất sinh mạng. Sau khi chất lỏng phản ứng đi qua cột phản ứng nhiều lần, chất phản ứng được để yên và glycerin được tách ra, có thể được sử dụng trực tiếp như diesel sinh học.
Ngoài việc sản xuất enzym thực vật của dầu diesel sinh học, cũng có kết quả nghiên cứu sử dụng bagasse như một nguyên liệu thô để sản xuất diesel chất lượng cao, người ta nói rằng 1 tấn năng lượng bagasse tương đương với 1 thùng dầu (31, 5 gallon mỗi thùng, 3, 5 lít mỗi gallon).