Топливо на растительном масле - Vegetable oil fuel

Отработанное фильтрованное растительное масло.

Растительное масло может использоваться как альтернативное топливо в дизельные двигатели И в топочный мазут горелки. Когда растительное масло используется непосредственно в качестве топлива в модифицированном или немодифицированном оборудовании, оно упоминается как прямое растительное масло (SVO) или же чистое растительное масло (PPO). Обычные дизельные двигатели можно модифицировать, чтобы гарантировать, что вязкость растительного масла достаточно мало, чтобы распыление топлива. Это предотвращает неполное сгорание, которое может привести к повреждению двигателя, вызывая накопление углерод. Прямое растительное масло также можно смешивать с обычным дизельным топливом или перерабатывать в биодизель или же биожидкости для использования в более широком диапазоне условий.

История

Рудольф Дизель

Рудольф Дизель был отцом двигателя, который носит его имя. Его первыми попытками было разработать двигатель, работающий на угольной пыли, но позже он сконструировал двигатель для работы на растительном масле. Он надеялся, что эта идея сделает его двигатели более привлекательными для фермеров, имеющих легкодоступный источник топлива. На презентации 1912 г. британцам Институт инженеров-механиков, он привел ряд усилий в этой области и отметил: «Тот факт, что можно использовать жирные масла из растительных источников, сегодня может показаться незначительным, но такие масла, возможно, со временем могут стать такими же важными, как некоторые натуральные минеральные масла и дегтярные продукты сейчас ".^[1]

Периодический дефицит нефти стимулировал исследования растительного масла в качестве заменителя дизельного топлива в течение 1930-х и 1940-х годов, а затем снова в 1970-х и начале 1980-х годов, когда прямое растительное масло пользовалось наибольшим научным интересом. В 1970-е годы также было сформировано первое коммерческое предприятие, позволяющее потребителям работать без промедления. растительное масло в их автомобилях, Elsbett из Западная Германия. В 1990-е годы Бугенвильский конфликт, островитяне отрезаны от поставок нефти из-за использованной блокады кокосовое масло заправлять свои автомобили.^[2]

Применение и удобство использования

Модифицированные топливные системы

Большинство дизельных двигателей автомобилей подходят для использования прямого растительного масла (SVO), также обычно называемого чистым растительным маслом (PPO), с некоторыми модификациями. В основном вязкость и поверхностное натяжение SVO / PPO необходимо уменьшить путем предварительного нагрева, обычно с помощью отходящее тепло от двигателя или электричества, иначе плохое распыление, неполное сгорание и карбонизация может привести. Одно из распространенных решений - добавить теплообменник и дополнительный топливный бак для смеси бензина или биодизеля и для переключения между этим дополнительным баком и основным баком SVO / PPO. Двигатель запускается на дизельном топливе, переключается на растительное масло, как только он нагревается, и переключается обратно на дизельное топливо незадолго до выключения, чтобы гарантировать, что при повторном запуске из холодного состояния в двигателе или топливопроводах не останется растительного масла. В более холодном климате часто необходимо нагревать топливопроводы и бак для растительного масла, поскольку оно может стать очень вязким и даже затвердеть.

Конверсии одиночных танков были разработаны, в основном в Германии, и используются по всей Европе. Эти преобразования предназначены для обеспечения надежной работы с рапсовым маслом, которое соответствует немецкому стандарту на топливо из рапсового масла. DIN 51605. Изменения в режиме холодного запуска двигателя способствуют сгоранию при запуске и на этапе прогрева двигателя. Соответственно модифицированный непрямая инъекция (IDI) двигатели доказали свою работоспособность со 100% PPO при температурах до -10 ° C (14 ° F). Непосредственный впрыск (DI) двигатели обычно необходимо предварительно подогревать блочный нагреватель или дизельный обогреватель. Исключение составляет VW Tdi (Прямой впрыск с турбонаддувом ) двигатель, для которого ряд немецких компаний предлагают модификации одного танка. Было обнаружено, что для обеспечения длительного срока службы необходимо увеличить частоту замены масла и уделять повышенное внимание обслуживанию двигателя.

Немодифицированные двигатели с непрямым впрыском

Многие автомобили оснащены непрямая инъекция двигатели, снабженные рядными ТНВД, или механические Bosch ТНВД могут работать на чистом SVO / PPO при любых температурах, кроме зимних. Самыми популярными из них являются двигатели OM616 и OM617, устанавливаемые на автомобили Mercedes-Benz W123 и W124, выпускавшиеся с 1980 по 1985 год. Непрямой впрыск. Мерседес Бенц автомобили с рядными ТНВД и автомобили с PSA XUD двигатель, как правило, работает разумно, тем более что последний обычно оснащен охлаждающей жидкостью с подогревом топливный фильтр. Надежность двигателя будет зависеть от состояния двигателя. Внимание к техническому обслуживанию двигателя, особенно топливных форсунок, системы охлаждения и свечей накаливания, поможет продлить срок службы. В идеале двигатель бы переделать.^[3]

Смешивание растительного масла

Относительно высокая кинематическая вязкость растительных масел должна быть уменьшена, чтобы сделать их совместимыми с обычными двигателями с воспламенением от сжатия и топливными системами. Сорастворитель смешивание - это недорогая и легко адаптируемая технология, которая снижает вязкость за счет разбавления растительного масла низкомолекулярным маслом. растворитель.^[4] Это смешивание, или «резка», было сделано, среди прочего, с дизельным топливом, керосином и бензином; однако мнения об эффективности этого разнятся. Отмеченные проблемы включают более высокий уровень износа и отказов топливных насосов и поршневых колец при использовании смесей.^[3]

Отопление дома

Когда жидкое топливо, изготовленное из биомассы, используется не только для транспорта, но и в энергетических целях, оно называется биожидкостями или биотопливом.^[5]

Зачастую при минимальной модификации большинство бытовых печей и котлов, предназначенных для сжигания мазута № 2, можно заставить сжигать биодизельное топливо или отфильтрованное предварительно нагретое отработанное растительное масло (WVO). Новые стандартные масляные горелки сертифицированы для работы на 20% биодизеле (B-20). Более высокие смеси возможны с осторожностью, поскольку биодизель имеет тенденцию высвобождать существующие смолистые отложения в топливном баке, которые могут иметь тенденцию к засорению одного или нескольких фильтров. Обычные масляные горелки имеют тенденцию засоряться и обугливаться, если более чем небольшая часть растительного масла смешивается с обычным жидким топливом. Если растительное масло очищается потребителем дома, WVO может привести к значительной экономии. Многие рестораны получают минимальную сумму за использованное растительное масло, а переработка в биотопливо является довольно простой и недорогой. Превращение масла в биодизель требует некоторых токсичных и опасных химических превращений. Сжигание напрямую отфильтрованного WVO несколько более проблематично, так как он более вязкий и имеет более высокую температуру воспламенения; тем не менее, его сжигание может быть достигнуто с помощью подходящего предварительного нагрева или горелок, предназначенных для работы на нем. Таким образом, WVO может быть экономичным вариантом обогрева для тех, кто обладает необходимыми механическими и экспериментальными способностями.

Комбинированное тепло и электроэнергия

Ряд компаний предлагают двигатель со сжатым зажиганием генераторы, оптимизированные для работы на растительных маслах, где отработанное тепло двигателя используется для нагрева.

Характеристики

Основная форма SVO / PPO, используемая в Великобритании: рапс масло (также известное как канола масло, в основном в США и Канаде) с температурой замерзания -10 ° C (14 ° F).^{[нужна цитата ]} Однако использование подсолнечного масла, которое загустевает при температуре около -12 ° C (10 ° F),^[6] в настоящее время исследуется как средство улучшения запуска в холодную погоду. Однако масла с более низкими температурами гелеобразования, как правило, менее насыщены (что приводит к более высокой йодное число ) и полимеризовать легче в присутствии кислорода воздуха.

Совместимость материалов

Полимеризация также была впоследствии связана с катастрофическими отказами компонентов, такими как заедание и поломка вала впрыскивающего насоса, отказ наконечника форсунки, приводящий к повреждению различных компонентов и / или компонентов камеры сгорания. Большинство металлургических проблем, таких как коррозия и электролиз, связаны с загрязнением на водной основе или неправильным выбором водопровода (например, меди или цинка), которые могут вызвать гелеобразование - даже с топливом на нефтяной основе.

Температурные эффекты

Некоторые островные государства Тихого океана используют кокосовое масло в качестве топлива для сокращения их расходов и их зависимости от импортного топлива, помогая стабилизировать рынок кокосового масла. Кокосовое масло можно использовать только там, где температура не опускается ниже 17 градусов по Цельсию (63 градуса по Фаренгейту), если не используются комплекты SVO / PPO с двумя резервуарами или другие аксессуары для подогрева резервуаров и т. Д. Те же методы, которые были разработаны для использования, например, рапсового и других масел в холодном климате, могут быть применены для использования кокосового масла при температурах ниже 17 градусов по Цельсию (63 градусов по Фаренгейту).

Доступность

Биодизельный автобус в Швеции

Переработанное растительное масло

Переработанное растительное масло, также называемое отработанным растительным маслом (UVO), отработанным растительным маслом (WVO), отработанным кулинарным маслом (UCO),^[7] или же желтая смазка (в товары обмен), получают от предприятий и промышленности, которые используют масло для приготовления пищи.

По состоянию на 2000 г.^{[Обновить]}, то Соединенные Штаты производила более 11 миллиардов литров (2,9 миллиарда галлонов США) переработанного растительного масла в год, в основном из промышленных фритюрницы в картофель перерабатывающие предприятия, закуска фабрики и рестораны быстрого питания. Если бы все эти 11 миллиардов литров могли быть переработанный и используемый для замены количества нефти, эквивалентного энергетическому эквиваленту (идеальный случай), можно компенсировать почти 1% потребления нефти в США.^[8] Использование переработанного растительного масла в качестве замены стандартного топлива, полученного из нефти, такого как бензин, снизило бы цену на бензин за счет сохранения поставок нефти.

Растительное масло первого отжима

Растительное масло первого отжима, также называемое чистым растительным маслом или прямым растительным маслом, добывается из растений исключительно для использования в качестве топлива. В отличие от отработанного растительного масла не является побочным продуктом других производств, поэтому перспективы его использования в качестве топлива не ограничиваются возможностями других отраслей.^{[нужна цитата ]} Производство растительных масел для использования в качестве топлива теоретически ограничено только сельскохозяйственными возможностями данной экономики. Однако это отвлекает от предложения других видов использования чистого растительного масла.

Правовые последствия

Налогообложение топлива

Налогообложение SVO / PPO в качестве дорожного топлива варьируется от страны к стране. Вполне возможно, что налоговые ведомства многих стран даже не знают о его использовании или считают его слишком незначительным для принятия законодательства. Раньше в Германии было 0% налогообложения, в результате чего она была лидером по большинству разработок в области использования топлива.

Смотрите также

Рекомендации