Viskam, įskaitant žmones, gyvūnus, mašinas ir anapusinius ar nematerialius dalykus, reikia tam tikros galios ar energijos, kad jis veiktų arba veiktų. Energija yra pagrindinis veiksnys vykstant procesui ir gaminant šilumą, gyvybę, energiją, judant objektus ar gaminant elektrą.
Energija gaunama iš medžiagos, vadinamos kuru. Kuras yra tas dalykas, kuris kaupia energiją, o kuro deginimas arba panaudojimas gamina energiją. Ankstyvaisiais laikais žmonių suvartojama energija, palyginti su dabar, buvo padauginta iš 100 kartų. Iškastinis kuras yra pagrindinis energijos gamintojas, palaidotas po žeme milijonus metų ir kurį žmonės naudoja savo darbui palengvinti.
Iškastinis kuras yra dviejų rūšių energijos šaltiniai: atsinaujinantis arba neatsinaujinantis energijos šaltinis.
Atsinaujinančių energijos šaltinių pavyzdžiai: Saulės energija, vėjo energija, geoterminė energija, biomasės energija ir hidroenergija
Neatsinaujinančių energijos šaltinių pavyzdžiai: Anglis, nafta, gamtinės dujos, metalai, nemetalai ir požeminis vanduo.
Kuras yra mašinų maistas, dėl kurio jie veikia, nes (degalai) yra medžiaga, kuri reaguoja su kita medžiaga ir gamina cheminę bei branduolinę energiją. Kuras yra pagrindinė visuomenės dalis, nes pramonės evoliucijos metu jie greitai prisitaiko. Kuras buvo pigus ir efektyvus.
Štai kodėl jie yra plačiai naudojami, bet taip pat priskiriami taršai. Neatsinaujinantys degalai yra ant pabaigos slenksčio, nes jie yra riboti ir negali būti sukurti žmogaus. Tačiau dabar žmonės labai mėgsta atsinaujinančius šaltinius, nes juos galima regeneruoti, pavyzdžiui, biokurą.
Biodegalai yra kūrybingi arba gaunami iš biomasės, įskaitant biologinę medžiagą (medžius, trūkumus, žemės ūkio atliekas, žolę ar dujas), kurios gali lengvai pakeisti įprastą iškastinį kurą. Biokuro rūšys yra Etanolis, biodujos ir biodyzelinas.
Dabar šiame straipsnyje aptarsime biodyzeliną. Biodyzelinas yra dyzelino rūšis, pagaminta iš augalinio aliejaus, o ne cheminių medžiagų. Tai biologiškai skaidus kuras, gaminamas iš gyvulinių riebalų, perdirbtų restoranų atliekų ir augalinio sėklų aliejaus, o kadangi jį galima perdirbti, jis taip pat vadinamas „žaliasis dyzelinas“. Tai geriausia alternatyva dyzelinui, kuris kelia taršą.
foreach ciklo mašinraštis
„Biodyzelinas yra biokuras, gaminamas tiesiai iš gyvulinės kilmės aliejaus/riebalų, augalinio aliejaus, kepimo aliejaus atliekų, žemės ūkio atliekų, riebalų ir kepimo aliejaus atliekų. Šis degus kuras gaminamas naudojant alkoholį (metanolį) su augaliniu aliejumi arba aliejinių augalų sėklomis.
Istorija: Biodyzeliną išrado Rudolphas Dieselis 1890 m., eksperimentuodamas su augaliniais aliejais žemės ūkio dyzeliniuose varikliuose. Tuo metu benzino dyzelino nebuvo, o po to atėjo benzinas-dyzelinas, tačiau dėl ribotų išteklių jie lieka išnykimo ribose.
1930-aisiais Belgijoje buvo atliktas mokslinis eksperimentas, kurio metu augalinis aliejus buvo paverstas junginiais, vadinamais riebalų rūgščių metilo esteriais, iš kurių atsirado šiuolaikinis dyzelinas. Peresterinimas yra procesas, kurio metu gaminamas biodyzelinas, kuriam naudojami gyvuliniai riebalai, augalinis aliejus ir perdirbtas kepimo aliejus. Biodyzelino kokybė priklauso nuo pasaulio gebėjimo gaminti šias atsinaujinančias žaliavas ir išlaikyti ją konkurencingą su nafta.
Biodyzelinas naudojamas įprastuose dyzeliniuose varikliuose kaip priedas prie petrodyzelino, kuris praktiškai neturi sieros ir padeda sumažinti angliavandenilių, anglies monoksido, ozono susidarymo ir azoto oksido emisiją. Biodyzelino spalva svyruoja nuo auksinės iki tamsiai rudos. Jo pliūpsnio temperatūra (sudegimui reikia daugiau energijos) 130OC aukštesnis nei benzininis dyzelinas (64OC) arba benzinas (-45OC).
Biodyzelino medžiagos yra aliejiniai augalai, gyvuliniai riebalai, naudotos alyvos ir dumbliai.
Aliejinių augalų sėklos yra Neem aliejus, garstyčios, sojos pupelės, mahua, jatropha, camelina, ryžių sėlenų aliejus, camelina, saulėgrąžos, rapsai, rapsai, karanja, saulėgrąžos ir kt.
Panaudota ir naudota alyva: Graikijoje alyvos atliekos surenkamos iš restoranų.
Gyvūninės atliekos: gyvuliniai riebalai, gyvulinės atliekos, žaliavos.
Dumbliai: mikrodumbliai, nes juose yra daug aliejaus ir jie padeda greitai gaminti biomasę.
Biodyzelino gamyba
Biodyzelino gamyba yra paprastas cheminis procesas, vadinamas peresterifikavimu, kurio metu glicerinas atskiriamas nuo augalinio aliejaus arba riebalų, o po to paliekami du šalutiniai produktai, tokie kaip glicerinas ir metilas. Cheminis biodyzelino pavadinimas yra metilo esteris, o glicerinas dažniausiai naudojamas įvairiuose gaminiuose, tokiuose kaip kremai, muilai ir kiti grožio produktai.
Kai kurie biodyzelino metodai yra tokie:
- Itin didelio ir didelio šlyties linijiniai ir paketiniai reaktoriai
- Ultragarsinio reaktoriaus metodas
- Superkritinis procesas
Biodyzelino privalumai
Biodyzelinas turi didžiulį pranašumą prieš kitus kasdien naudojamus degalus, tokius kaip:
Tai draugiška aplinkai
Biodyzelinas viršijo visas Švaraus oro įstatyme nustatytas emisijos bandymo ribas. Jis saugo aplinką, nes išsiliejus, jį lengva valyti ir mažiau kenkia aplinkai, nes išskiria 11 % mažiau anglies monoksido.
Atsinaujinantis energijos šaltinis
Biodyzelinas gaminamas maišant ekologiškus arba natūralius produktus (įskaitant naudotas augalinio aliejaus, naudoto kepimo aliejaus, gyvulinių riebalų, augalų sėklų ir kitų organinių atliekų), kurie artimiausiais metais neišsiskiria ir negali sukelti taršos, pavyzdžiui, benzinas ir dyzelinas.
Biodyzelinas yra neįtikėtinai saugus.
Palyginti su kitais iškastiniais degalais deginant, biodyzelinas yra netoksiškas kuras, išskiriantis mažiau teršalų, o tai sumažina kvėpavimo takų ligų riziką. Jo pliūpsnio temperatūra žemesnė nei įprasto dyzelino, nes užsiliepsnoja aukštesnėje temperatūroje. Mažiau rizikinga netyčia užsidegti, todėl jį lengva transportuoti ir laikyti bei daug saugesnis. Kaip ir cukrus, biodyzelinas yra skaidomas ir dešimt kartų mažiau toksiškas nei valgomoji druska.
Paruoštas jis yra paruoštas naudoti.
Naftos, dyzelino, akmens anglių deguto, metano dujų ir kitų toksiškų elementų žmonės negali pasiekti. Vietoj to, jie gaudavo iš po žeme išgautą žalią naftą.
Tai yra šalutinis žalios naftos, rafinuotos didelėse naftos perdirbimo gamyklose, produktas, kur išsiskiria daug augalams, gyvūnams ir žmonėms kenksmingų cheminių junginių (benzeno ir butadieno). Tačiau biodyzelino perdirbimo gamyklos yra mažiau kenksmingos nei naftos, nes jose naudojami natūralūs produktai išgauti ir gaminti biodyzeliną, kuris į aplinką išskiria mažiau toksiškų cheminių medžiagų. Ištrauktas jis yra paruoštas naudoti kasdieniame gyvenime.
Naudinga sveikatai
Palyginti su naftos produktais, biodyzelinas gana efektyviai gamina mažiau toksiškų teršalų. Dėl to oras, vanduo ir žemė yra mažiau užteršti ir kasdien gelbsti tūkstančių žmonių sveikatą.
Tai sumažina priklausomybę nuo užsienio naftos.
Kad patenkintų naftos suvartojimą šalyje, Indija turi importuoti ją iš tokių šalių kaip Irakas, Iranas ir kt. Vis dėlto biodyzelinas gali būti išgaunamas iš namuose gaminamų produktų šalyje. Jis akimirksniu negali atitikti visų reikalavimų, tačiau gali labai sumažinti kuro gesinimo problemą. Šalis neturi priklausyti nuo užsienio šalių kuro, jei ji pradeda gaminti biodyzeliną savo šalyje. Šis sprendimas taip pat gali subalansuoti šalies ekonomiką ir sumažinti geopolitinę įtampą.
Turėkite teigiamą ekonominį poveikį
Biodyzelino ruošimas arba gamyba apima organines medžiagas, t. y. vietoje auginamus augalus, kurie padidina ūkininkavimo poreikį ir derlių. Dėl to biokuro gamykloje įdarbinami tūkstančiai žemo išsilavinimo ar neraštingų žmonių. Geriausia tai, kad tai neturi įtakos darbuotojų ar žmonių sveikatai ir sumažina išlaidas sveikatos priežiūros produktams.
Sumažinti šiltnamio efektą
Deginant biodyzeliną arba biokurą išmetama mažiau CO2 nei naftos, nes biokuras yra neutralus anglies dioksido atžvilgiu. Deginamas iškastinis kuras pakelia aplinkos temperatūrą ir sukelia visuotinį atšilimą.
Deginant biokurą, jis į atmosferą išskiria anglies dvideginį, kurį fotosintezės procese dalyvaujantys augalai toliau paima iš atmosferos. Tai padeda išlaikyti anglies dioksido lygį atmosferoje. Biodyzelino emisija yra 74% mažesnė nei naftos, o tai padeda sumažinti šiltnamio efektą.
Geriausiai valdo energijos krizę
Dėl gyventojų skaičiaus ir padidėjusios visko paklausos šalys visame pasaulyje gali susidurti su rimtomis energijos krizėmis. Tai gali sukelti didelių problemų tarp šalių ir tapti Trečiojo pasaulinio karo priežastimi. To galima išvengti gaminant biodyzeliną, kuris sumažina energijos krizę ir subalansuoja šalies ekonomiką.
Pagerina variklio tarnavimo laiką
Kadangi biodyzelinas yra dirbtinis organinis kuras, tinktūros tikimybė yra mažesnė, todėl variklis veiks sklandžiai. Biodyzelinas padidina degalų cetaninį skaičių ir degalų tepimą, efektyviai pailgindamas variklio tarnavimo laiką ir priversdamas transporto priemones sklandžiai važiuoti kelyje, neteršdamas aplinkos.
Biodyzelino trūkumai
Tai brangu
Biokuro tyrimas parodė, kad biodyzelinas yra 70–130 % brangesnis nei benzinas ir dyzelinas, nes tai priklauso nuo pasėlių, dėl kurių pareikštas ieškinys. Biodyzelino gamybos procesas priklauso nuo žaliavų, kurios yra brangesnės už naftą. Biokuro kaina nuolat viršys, jei klientų poreikiai išliks žemi.
Maisto ir vandens trūkumas
Kaip žinome, biodyzelinas gaminamas iš augalų ir pasėlių išsekimo, o norint tai padengti, reikėtų didinti augalininkystę, tačiau augalininkystės augimas gali kelti grėsmę vietos vandens tiekėjams. Pasėliai arba augalai, naudojami biodyzelinui gaminti, yra daug vandens sunaudojantys augalai, pavyzdžiui, soja, kurie gali išeikvoti daugelį vandens šaltinių.
Tinka tik šiltam klimatui
Kadangi biodyzelinas yra ekologiškas kuras, jis netinkamas šalto klimato sąlygomis. Mokslininkai išsiaiškino, kad biodyzelinas keičia savo būseną esant žemai temperatūrai; jis virsta geline medžiaga, todėl ją sunku naudoti kaip kurą. Šalto klimato vairuotojai negalėjo jo naudoti kaip degalų šaltinio, nes jis nesuderinamas šaltuose regionuose. Šią problemą galima sumažinti biodyzeliną maišant su žieminiu dyzelinu.
Biodyzelino kokybės kitimas
Biodyzelino kokybė priklauso nuo jo gamyboje naudojamų kultūrų įvairovės. Dėl pasėlių ir augalinio aliejaus kiekio gali skirtis biodyzelino kokybė.
Pažeisti kai kurių variklių guminius korpusus
Užsikimšęs biodyzelinas taip pat gali pažeisti kai kurių variklių guminius korpusus.
Padidinti trąšų naudojimą
Didėjant biodyzelino paklausai, didėja ir jo gamyba, kuriai reikia pasėlių. Augantiems augalams reikia daugiau trąšų, dėl to teršiama žemė ir erozija. Vietoj cheminių trąšų ūkininkai turėtų rimtai žiūrėti į ekologinį ūkininkavimą, kuris kovoja su dirvožemio erozija ir žemės tarša. Cheminės trąšos yra brangios, tačiau ūkininkai gali pasigaminti organinių trąšų.
Augalinio aliejaus kainos padidėjimas
Biodyzelino gamybai reikalingas augalinis aliejus, todėl kai kuriose šalyse gali padidėti augalinio aliejaus paklausa ir kaina. Norint išspręsti šią problemą, reikalingas geras atsarginis planas.
Variklio užsikimšimo problema
Kadangi biodyzelinas yra biologiškai skaidus įrankis, jis gali išvalyti nešvarumus nuo variklio, tačiau nuvalytas nešvarumas toliau kaupiasi kuro filtre ir sukelia jo užsikimšimo problemą.
Didėja azoto oksido emisija
Naudojant biodyzeliną (B100), azoto oksido (NOx) emisija padidės maždaug 10–30 %, palyginti su dyzelinu, tačiau naudojant B20 biodyzeliną azoto oksido emisija beveik nėra. Azoto oksido emisija priklauso nuo biodyzelino žaliavos tipo ir variklio technologijos. Daugiausia azoto oksido išskiriama naudojant labai nesočią kurą, įskaitant rapsų sėklas, muilo pagrindą ir sojų pupeles.
Kuro paskirstymas
Biodyzelinas paskirstomas mažiau nei naftos dyzelinas, todėl jo platinimo procesą reikia paspartinti. Šiuo tikslu reikėtų sukurti infrastruktūrą, kad gyventojai galėtų ją priimti kaip pagrindinį variklio veikimo šaltinį.
Monokultūra
Tai yra pagrindinis žemės erozijos trūkumas, nes žemė praranda derlingumą. Šis ūkininkas vėl ir vėl augina tą pačią rūšį, o ne augina skirtingą derlių. Tai sumažina vitaminų ir mineralų kiekį dirvožemyje, nes vienos rūšies javai juos visus paima vienu metu, o kartodami jų dirvožemyje nebelieka, taip pat pablogėja derliaus kokybė.
Regioninis tvarumas
Tik kai kurie regionai yra tinkami biodyzelino gamybai reikalingų augalų auginimui. Pasėlius galima importuoti, pridedant transportavimo mokesčius, kurie padidina gamybos sąnaudas.
Išvada: Skirtinguose regionuose, ypač šiltuose regionuose, biodyzelinas bus labiau prieinamas ir įperkamas. Įvertinus jo privalumus ir trūkumus, galima daryti išvadą, kad biodyzelinas yra tvarus kuro šaltinis.
Jis naudojamas kaip alternatyvus kuro šaltinis automobiliams ir kitoms transporto priemonėms visame pasaulyje. Remiantis ataskaita, iki šiol pirmaujanti biodyzelino gamintoja buvo JAV, o po to – Brazilija, Indonezija, Kinija, Vokietija, Prancūzija, Tailandas, Argentina, Nyderlandai, Ispanija ir kt. Biodyzelinas yra gyvybiškai svarbus naftos dyzelino pakaitalas be jokių žalingų padarinių.