Реших да напиша този материал по няколко причини - първата, и разбира се най-основна се корени в постоянно нараставащите цени на горивата като цяло, и в частност на дизела. Втората - с идеята, че разбирането на даден процес значително облекчава приемането му - казано с други думи се надявам, че разбирайки същността на производството на биодизела, много хора ще спрат безпочвените си крясъци "ЕРЕС! Това ще ми унищожи голфа!"
Третата, също немаловажна - лично аз смятам да се пробвам да го произвеждам в домашни условия - в крайна сметка съм завършил химия като висше образование, и ще се изям от яд ако не се възползвам от това В този ред на мисли, не се плашете от мисълта за производство на биодизел в домашни (така де, гаражни или мазейни) условия - процесът е изключително прост, като единственото което може да ви затрудни е титрацията, на която ще се спрем по-подробно във втората част.
И така - какво е трансестерификацията, и има ли тя почва у нас?
Преди да обясним каква е същността на трансестерификацията е добре да осъзнаем какво представляват наситените и ненаситените мастни киселини, които на практика ни интересуват що се отнася до използване на олиото и подобните му течности за изходна суровина за биодизел. Тъй като това е доста ъъм, чистохимично, тези дето не им е бил любим предмет в училище могат да го пропуснат, не е фатално
Мастните киселини представляват карбоксилни киселини с дълговерижна структура без разклонения - в зависимост от това дали връзките на всеки от въглеродните атоми във въглеводородната верига са свързани с водородни атоми или не са, то имаме наситена или съответно ненаситена мастна киселина. Причината да обяснявам тези "тънкости" се корени във факта, че както всички много добре знаем, една от много характерните черти на олиото е високия му вискозитет, и фактът, че то гранясва. Именно тези две негови характеристики се премахват с преработката му в биодизел, като в допълнение към тях имаме още по-пълноценно изгаряне без оставяне на нагар в горивната камера на двигателя.
Мастните киселини които ни интересуват в случая са именно наситените такива, съдържащи се в прясното или употребявано готварско олио. То е изградено от триглицериди, представляващи естер на глицерола и мастните киселини.
Ето какво представлява триглицерола, за по-любознателните:
Проблема в случая е именно наличието на глицерол, който е алкохол на захарите и е меко казано проблемен ако попадне в двигателя. Абе казано най-просто, никой не иска да си карамелизира XUD-а, нали така?
Именно по тази причина се използва процеса трансестерификация с цел замяна на глицерола в молекулата с атом на молекулата на алифатичните алкохоли, в случая метанол или етанол с които такъв проблем нямаме. Самият процес може да се онагледи по следния начин, вярвам едва ли някой ще има проблем с разбирането му:
Тъй като това е все още теоретичната част с която един вид "подготвям" почвата, няма да се спирам на конкретните реактиви които се използват процеса, само ще отбележа, че по мои изчисления производството в домашни условия ще доставя биодизел на цена около 5 пъти по-ниска от настоящата цена на петродизела. Към днешна дата цената на скъпоценната за моя Базил течност е 2,31лв за литър, наблюдавана на Лукойл до КАТ (София, Дървеница).
Да се върнем на трансестерификацията - както вече отбелязахме, най-просто казано при този процес заменяме глицерола в молекулата, след което го извличаме от получения биодизел. Първата част - замяната, се осъществява чрез използването на катализатор под формата на натриева или калиева основa (NaOH/KOH), защото без него процеса просто няма да го има. Тъй като елементарното смесване на олиото и метиловия алкохол няма да доведе до нищо, нужна е известна подготовка. Тук влиза в употреба катализатора под формата на натриева/калиева основа, при чието смесване с метиловия алкохол се получава т.нар. methoxide. За да помогнем на процеса също така е необходимо загряването на олиото до 55 градуса по целзии, след което добавяме метоксида с непрекъснато (но все пак внимателно) разбъркване. За пълното протичане и съответно "конверсия" на триглицеридите е необходимо от един до няколко часа, в зависимост от много допълнителни фактори. Тъй като това е все пак по мои планове първата и теоретична част, нека спрем описанието на процеса дотук.
Биодизел - плюсове и минуси
Плюсове:
Несъмнен плюс на този вид гориво разбира се е цената
Биодизелът притежава значително по-добри смазващи свойства от използваните в момента петродизели с понижено съдържание на сяра.
На частта "по-чист, по-екологичен" няма да се спирам, на всички им е дошло до гуша от нея
Минуси:
Знае се, че биодизела е доста добър разтворител - след преминаване към неговата употреба той ще започне постепенно да "почиства" резервоара и горивопровода, при което в един (доста скорошен) момент горивния филтър просто ще се запуши. Конкретно в моя случай цената на този филтър е меко казано смешна - около 3-5 лева с пълния комплект уплътнения, така че съм склонен да направя тази "жертва" със замяната му.
По-важното и проблемно нещо в случая е склонноста на биодизела да разтваря или поне "омекотява" вулканизираната гума, използвана като уплътнения в ГНП. Това от своя страна рано или късно ще доведе до необходимост от нейното разглабяне и замяната им с устойчиви на БД уплътнения каквито са например силикон-базираните. Относно тази част не съм много сведущ, но определено не е за пренебрегване фактът, че петродизелът също не е особено "нежен" към гумата, вследствие на което всички използвани в такива системи уплътнения са с повишена устойчивост на такива реакции. Както и да е - по тази точка приемам информация от всеки който знае нещо по въпроса
Впрочем независимо от това колко ще издържат уплътненията на моя Базил, възнамерявам това лято да се пробвам с производството и употребата на В100 Ами това е, направих го като "Първа част" защото скоро ще се сдобия с необходимите реактиви и инструменти за да си направя първа тестова титрация, и ще пусна "част две" с "Практически занятия", където ще има подробни обяснения относно що е това титрация, и много ли боли
Материала си е чисто мой, така че нямам претенции относно неговото копиране или разпространяване, ако някой изведнъж изпита нужда от това.
Динг! Нека дискусията започне!
ПП - Щях да забравя - за по-нетърпеливите, ето един линк където има доста подробни обяснения на всичко:
http://journeytoforever.org/biodiesel_make.html
