- У Європі передумали використовувати с/г культури для виробництва біопалива
- Скорочення виробництва біологічного пального – політика держави чи збільшення цін на сировину?
- Біодизель – рецепт «ліків» для агросектору
- БІОДИЗЕЛЬНЕ ПАЛИВО : НЕДОЛІКИ ЧИ ПЕРЕВАГИ
- АЛЬТЕРНАТИВНЕ ПАЛИВО ДЛЯ АПК
ДИЗЕЛЬНОМУ БІОПАЛИВУ В УКРАЇНІ БУТИ!
Перспективи вичерпання природних запасів нафти та подорожчання нафтопродуктів (упродовж двох останніх років вартість російської нафти зросла в 2,5 рази) змушує інженерів і вчених узятися за пошук альтернативних видів моторного палива.
В Україні немає значних покладів нафти, зате існують труднощі з її імпортуванням. Разом з тим ми маємо розвинуті сільське господарство та переробну промисловість, а також багато угідь, де заборонено вирощувати сільськогосподарську продукцію для харчування людей, але цілком можливо збирати високі врожаї олійних культур для технічних цілей.
Ріпак – винятково цінна культура. З неї можна отримати харчову олію, біодизельне паливо, консистентні мастила й оливи, рослинний гліцерин для косметики і фармацевтики, корм для тварин і птахів, солом'яні паливні брикети для теплоенергетичних установок, розчинники лакофарбових матеріалів, змащувально-охолоджувальні рідини для металообробки, мийні засоби тощо.
Фахівці підрахували, що із 75 відсотків урожаю ріпаку (при середній урожайності 25-30 ц/га), зібраного з площі 2,5 млн. га, можна виробити 2,25 млн. т дизельного біопалива (РМЕ). За енергетичною цінністю така кількість еквівалентна 1,9 млн. т традиційного дизельного пального, на виробництво якого довелося б витратити 6 млн. т нафти, що вдвічі перевищує власний річний видобуток нафти в Україні.
РМЕ – це моторне біопаливо для дизельних двигунів. Його складають метилові ефіри жирних кислот ріпакової олії, які отримані шляхом каталітичної переестерифікації метанолом.
Причому, якісне дизельне біопаливо може бути отримане за умови відсутності в олії вільних жирних кислот, які призводять до омилювання реагентів, а кількість вологи в ній також має бути мінімальною. Практично безводним і чистим (99,85%) повинен бути і метанол, що поступає в реактор. На якість пального впливає кількість і якість каталізатора (КОН, NaOH), термін і умови ведення процесу переестерифікації, можливість висушування та очищення палива від сторонніх домішок на кінцевій стадії технологічного процесу.
У Німеччині та інших країнах ЄС проведені тривалі експлуатаційні випробування тракторів, вантажних та легкових автомобілів, які працювали на РМЕ. За результатами випробувань майже всі моторобудівні фірми зняли обмеження і допускають роботу двигунів на РМЕ та його сумішах з традиційним дизельним паливом, адже це дозволяє легко виконувати екологічні норми ЄВРО-4 щодо викидів двигунів в атмосферу. Також позитивні результати були відмічені після стендових випробувань вітчизняних двигунів СМД-15 і СМД-23 на ВО «Завод ім. Малишева» та у Головному спеціалізованому бюро двигунів середньої потужності (м. Харків). А тому біодизельне паливо можна вважати повноцінним замінником нафтового дизельного пального, але з набагато кращими екологічними та експлуатаційними показниками.
Конструкції міні-заводів для виробництва дизельного біопалива продуктивністю 0,25-5 т на добу розроблені ТОВ «ЕЛЕРОН». Наприклад, міні-завод продуктивністю 2 т біопалива на добу відзначається мобільністю і легко транспортується (займає дві третини причепа-довгоміра), працює в автоматичному режимі, керованому мікропроцесором, потребує невеликих затрат часу для введення в експлуатацію (див. рис.).
Технологічний процес виготовлення біодизельного палива складається з декількох етапів, які реалізуються в олієвідтискному та естерному модулях міні-заводу.
Насіння ріпаку (соняшника, сої тощо) автоматично транспортується на відтискний прес (7), з якого олія поступає у відстійник (9), де звільняється від шламу, який насосом повертається для додаткового відтискання у прес. Попередньо очищена олія з відстійника (9) для повного очищення подається у фільтр-прес (6), а потім у збірник чистої олії (8), в якому підігрівається до заданої температури. Підігріта олія насосом подається в реактор (1). Туди ж перекачується з місткості (2) розчин каталізатора у метанолі. При постійному кавітаційному змішуванні і підігріванні реагентів за допомогою водонагрівача (11) і водяного контура в реакторі проходить реакція переестерифікації олії, завдяки чому утворюються РМЕ (естери), які за характеристиками близькі до нафтового дизельного палива.
У реакторі з палива видаляються гліцерол (сирий гліцерин), залишки каталітичного розчину і за допомогою кислого або нейтрального мийного розчину, який подається насосом з ємності (12), відбираються залишки мила, метанолу, поверхнево-активних речовин.
Отримані естери олії висушуються в ректифікаційному апараті (3), а залишки води та метанолу конденсуються в адсорбері (4). Регенерований метанол може повертатись у збірник (2) або нейтралізуватися в адсорбері. Звільнені від води та метанолу олійні естери, пройшовши через систему фільтрів, додатково очищуються від води і механічних домішок на сепараторі і подаються у збірну ємність для подальшого використання як дизельне біопаливо, що відповідає вимогам Євростандарту EN 14214: 2001 (D).
Юрій СУХЕНКО,
доктор технічних наук, професор
Владислав СУХЕНКО,
кандидат технічних наук, доцент
