Зміст:
- Як проводиться дизельне біопаливо?
- Виробництво в домашніх умовах
- Про плюси і мінуси біодизеля
- Висновок
В останні десятиліття розвинені країни світу приділяють все більше уваги заміні традиційного дизельного палива альтернативним, біологічним. Це пальне, зване біодизелем, отримують з масел різних технічних (рапс) і природних (пальма) культур за порівняно простою технологією. Не дивно, що різні майстри – умільці швидко підхопили цю ідею і організували у себе вдома невелике виробництво біодизеля для власних потреб. Розберемося ж, як відбувається переробка рослинних олій в пальне, і яким чином можна налагодити цей процес в домашніх умовах.
Як проводиться дизельне біопаливо?
Сировиною для цього виду палива можуть служити будь-які культури, з яких отримують велику кількість рослинного масла. Найчастіше це ріпак і соя, їх переробка дає максимальний вихід сировини і відповідно кінцевого продукту у вигляді біодизеля.
У справу йдуть і тваринні жири, які є відходами м’ясокомбінатів, шкіряних заводів та інших підприємств. Також годяться перегорілі рослинні олії з ресторанів та інших закладів громадського харчування.
Слід зазначити, що біодизель з олії рослинного і тваринного походження проводиться з відносно простою технологією. Основні етапи технологічного процесу виглядають наступним чином:
- груба і тонка очистка сировини (олії) від дрібних домішок;
- змішування масла і метилового спирту з додаванням лужного каталізатора в реакторі. Пропорції сировини і метанолу – 9 : 1, каталізатором служить гідроксид натрію або калію;
- нагрівання до 60 °С і перемішування при цій температурі протягом приблизно 2 годин. Етап носить назву етерифікації;
- отримана субстанція відстоюється в окремій ємності і розшаровується на 2 речовини – гліцеринова фракція і власне біодизель;
- речовини поділяються в сепараторі, після чого пальне проходить термічну обробку з метою випаровування з нього води.
Примітка. Гліцеринова фаза – це ще не чистий гліцерин, для його виділення субстанцію треба додатково переробити. Так що схема повного циклу виглядає значно складніше:
Технологічне обладнання для виробництва біодизеля теж не відрізняється високою складністю і являє собою кілька ємкостей, сполучених між собою трубопроводами, а також насоси – головний і кілька дозуючих. Оскільки на підприємствах всі етапи автоматизовані, то реактор та інші резервуари обладнані датчиками температури і рівня, а насосами управляє контролер. Всі дані про перебіг процесу виводяться на дисплей оператора.
Виробництво в домашніх умовах
Перша і одна з головних проблем – де взяти достатню кількість сировини. Добре, якщо ви фермер і вирощуєте ріпак або є власником ресторану, де залишаються відходи рослинних жирів. Якщо ж доступу до джерела недорогої сировини у вас немає, то і робити біодизель своїми руками ви не зможете. Купувати масла буде нерентабельно, особливо враховуючи проблему другу – якість палива.
Щоб сміливо використовувати в будь-яких автомобілях або опалювальних котлах зроблений в домашніх умовах біодизель, треба забезпечити якість продукту. Інакше ви зіткнетеся з нескінченними ремонтами і очищеннями ваших двигунів і форсунок котлів. А для цього технологія повинна бути організована і вивірена на високому, а не кустарному рівні. У свою чергу, це призведе до тих самих витрат, чия окупність – під питанням.
З низькою якістю біодизелю можуть на довгий час примиритися старі автомобілі та трактори з невибагливими двигунами і паливними системами. Те ж стосується опалювальних крапельних печей і котлів з пальником Баббингтона, невимогливі до якості пального. На цей випадок підійде найпростіша установка для виробництва біодизеля, при інших розкладах технологію доведеться ускладнити. Отже, для складання установки потрібно:
- 3 ємності з пластику, 2 з них великі і одна поменше;
- 5 кульових кранів;
- труби та фітинги (трійники, коліна);
- електричний ТЕН з терморегулятором;
- насос.
Щоб освоїти виробництво біодизеля в домашніх умовах, треба встановити ємності на металеві підставки горловиною донизу, а зверху виконати закриваються отвори для заливання компонентів. Можна використовувати і металеві бочки або саморобні баки зі сталевих труб великого діаметру. Внизу кожної посудини треба прилаштувати штуцер, а до нього прикрутити кран, після чого з’єднати всі елементи між собою трубами, як показано на малюнку:
Середня ємність буде служити реактором, куди вбудувати ТЕН. В інший великий бак заливається масло, а малий – метиловий спирт. Попередньо до метанолу додається каустична сода, яка відіграє роль каталізатора. Відкривши крани таким чином, щоб речовини з допоміжних ємностей потрапляли в реактор, включається насос і ТЕН, термостат налаштований на температуру 60 °С. Всі подробиці про те, як функціонує установка, зроблена своїми руками, можна дізнатися з відеоролика:
Про плюси і мінуси біодизеля
Основна маса достоїнств цього виду пального відноситься до зниження викидів у навколишнє середовище. Якщо дивитися на питання глобально, то кількість вуглекислого газу, який утворився при згорянні палива, теоретично дорівнює тому обсягу, що спожили з повітря олійні культури. Можна вважати, що витримується баланс, але тільки при спалюванні біодизеля в котлах, їх ККД досить високий. А ось ефективність ДВЗ – всього 60%, там, крім вуглекислого утворюється і чадний газ, забруднює атмосферу.
В складі палива дуже мало сірки, через що використання біодизелю завдає набагато менше шкоди навколишньому середовищу. При попаданні у воду пальне не забруднює її, а поступово розкладається мікроорганізмами. Ну і двигун на рослинній солярці працює краще, бо його цетанове число (51) вище, ніж нафтового палива (42-45). З мінусів варто відзначити:
- більш високу вартість у порівнянні з традиційним пальним;
- неможливість тривалого зберігання, через 3 місяці починається процес його розкладання;
- великі посівні площі для вирощування сировини.
При виробництві своїми руками утворюються технологічні відходи біодизеля у вигляді гліцеринової фази, які неможливо переробити в домашніх умовах. Та й саме паливо, здобуте будинку, не зрівняється по якості з заводським і може створити багато проблем під час експлуатації ДВЗ. Тому умільцям, які займаються цією справою, можна порадити як можна ретельніше фільтрувати масло перед завантаженням в бак, це стосується і кінцевого продукту.
Висновок
Як з’ясувалося, виготовлення біодизеля не таке вже й проста справа, як може здатися. Особливо якщо орієнтуватися на поради, взяті з інтернету. Це зовсім не означає, що домашнє виробництво пального неможливо, просто воно потребує значних вкладень і зусиль.