Wszystko, łącznie z ludźmi, zwierzętami, maszynami i rzeczami nieziemskimi lub niematerialnymi, potrzebuje pewnej mocy lub energii, aby wykonać pracę lub sprawić, że będzie funkcjonalne. Energia jest kluczowym czynnikiem zachodzącym w procesie, który wytwarza ciepło, życie, moc, porusza obiekty lub wytwarza energię elektryczną.
Energia jest wytwarzana z substancji zwanej paliwem. Paliwo jest tym, co magazynuje energię, a spalanie lub wykorzystanie paliwa wytwarza energię. W dawnych czasach zużycie energii przez człowieka było 100-krotnie większe niż obecnie. Paliwa kopalne są głównym producentem energii ukrytej pod ziemią przez miliardy lat, wykorzystywanej przez ludzi w celu ułatwienia pracy.
Paliwa kopalne dzielą się na dwa rodzaje źródeł energii: odnawialne i nieodnawialne źródła energii.
Przykłady odnawialnych źródeł energii: Energia słoneczna, energia wiatru, energia geotermalna, energia biomasy i energia wodna
Przykłady nieodnawialnych źródeł energii: Węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny, metale, niemetale i wody gruntowe.
Paliwo to pokarm maszynerii, który wprawia je w ruch, ponieważ (paliwa) to substancja, która reaguje z inną substancją i wytwarza energię chemiczną i jądrową. Paliwa stanowią ważną część społeczeństwa, ponieważ szybko się dostosowują w trakcie ewolucji przemysłowej. Paliwa były tanie i wydajne.
Dlatego są szeroko stosowane, ale przypisuje się im również zanieczyszczenie. Paliwa nieodnawialne są bliskie wyczerpania, ponieważ mają ograniczony charakter i nie mogą być wytworzone przez człowieka. Jednak źródła odnawialne, takie jak biopaliwa, są obecnie powszechnie akceptowane przez ludzi, ponieważ można je regenerować.
Biopaliwa są kreatywne lub pochodzą z biomasy, w tym materiału biologicznego (drzewa, śmieci, odpady rolnicze, trawa lub gaz), które z łatwością mogą zastąpić konwencjonalne paliwa kopalne. Rodzaje biopaliw to Etanol, biogaz i biodiesel.
Teraz w tym artykule omówimy biodiesel. Biodiesel to rodzaj oleju napędowego wytwarzanego z oleju roślinnego zamiast środków chemicznych. Jest to paliwo ulegające biodegradacji, produkowane w kraju z tłuszczów zwierzęcych, odpadów restauracyjnych pochodzących z recyklingu i oleju z nasion roślin, a ponieważ można je poddać recyklingowi, nazywane jest również „zielony olej napędowy”. Jest to najlepsza alternatywa dla diesla, który powoduje zanieczyszczenie.
„Biodiesel to biopaliwo produkowane bezpośrednio z oleju/tłuszczu zwierzęcego, oleju roślinnego, zużytego oleju kuchennego, odpadów rolniczych, tłuszczu i zużytego oleju kuchennego. To palne paliwo wytwarzane jest z alkoholu (metanolu) z olejem roślinnym lub nasionami oleistymi.”.
Historia: Biodiesel został wynaleziony przez Rudolpha Diesela w 1890 roku podczas eksperymentu z zastosowaniem olejów roślinnych w silnikach wysokoprężnych w rolnictwie. W tamtym czasie benzyna diesel nie była dostępna, później pojawiła się benzyna-diesel, ale ze względu na ograniczone zasoby pozostają one na skraju wyginięcia.
25 c do k
W latach trzydziestych XX wieku w Belgii przeprowadzono eksperyment badawczy, w którym olej roślinny został przekształcony w związki zwane estrami metylowymi kwasów tłuszczowych, skąd wywodzi się nowoczesny olej napędowy. Transestryfikacja to proces, w wyniku którego powstaje biodiesel, do produkcji którego wykorzystuje się tłuszcze zwierzęce, oleje roślinne i oleje spożywcze pochodzące z recyklingu. Jakość biodiesla zależy od zdolności świata do produkcji tych odnawialnych surowców i utrzymania jego konkurencyjności w stosunku do ropy naftowej.
Biodiesel jest stosowany w normalnych silnikach wysokoprężnych jako dodatek do benzyny, który praktycznie nie zawiera siarki i pomaga w zmniejszeniu emisji węglowodorów, tlenku węgla, tworzenia się ozonu i tlenku azotu. Kolor biodiesla waha się od złotego do ciemnobrązowego. Ma temperaturę zapłonu (potrzeba więcej energii, aby się spalić) 130OC wyższa niż w przypadku benzyny (64OC) lub benzyna (-45OC).
Substancje zawarte w biodieslu obejmują rośliny oleiste, tłuszcze zwierzęce, oleje odpadowe i algi.
Rośliny oleiste to olej neem, musztarda, soja, mahua, jatrofa, lniankowate, olej z otrębów ryżowych, lniankowe, słonecznik, rzepak, rzepak, karanja, słonecznik itp.
Oleje zużyte i odpadowe: W Grecji oleje odpadowe są zbierane w restauracjach.
Odpady zwierzęce: tłuszcz zwierzęcy, odpady zwierzęce, surowce.
Algi: Mikroalgi, ponieważ zawierają dużo oleju i pomagają w szybkiej produkcji biomasy.
Produkcja biodiesla
Produkcja biodiesla to prosty proces chemiczny zwany transestryfikację, podczas którego gliceryna oddziela się od oleju lub tłuszczu roślinnego, pozostawiając po sobie dwa produkty uboczne, takie jak gliceryna i metyl. Nazwa chemiczna biodiesla to ester metylowy, podczas gdy gliceryna jest powszechnie stosowana w różnych produktach, takich jak kremy, mydła i inne produkty kosmetyczne.
Niektóre metody biodiesla są następujące:
- Reaktory liniowe i okresowe o ultra i wysokim ścinaniu
- Metoda reaktora ultradźwiękowego
- Proces nadkrytyczny
Zalety biodiesla
Biodiesel ma ogromną przewagę nad innymi paliwami stosowanymi na co dzień, takimi jak:
Jest przyjazny dla środowiska
Biodiesel przeszedł wszystkie progi badań emisji zgodnie z ustawą o czystym powietrzu. Chroni środowisko, ponieważ w przypadku rozlania jest łatwy do czyszczenia i powoduje mniejsze szkody dla środowiska, ponieważ emituje o 11% mniej tlenku węgla.
Odnawialne źródło energii
Biodiesel wytwarza się przez zmieszanie produktów organicznych lub naturalnych (w tym zużytego oleju roślinnego, zużytego oleju kuchennego, tłuszczów zwierzęcych, nasion roślin uprawnych i innych odpadów organicznych), które w nadchodzących latach nie będą już odrębne i nie mogą powodować zanieczyszczeń takich jak benzyna i olej napędowy.
Biodiesel jest niezwykle bezpieczny.
W porównaniu z innymi paliwami kopalnymi podczas spalania biodiesel okazał się paliwem nietoksycznym, wytwarzającym niższe emisje, które ograniczają ryzyko chorób układu oddechowego. Ma niższą temperaturę zapłonu niż konwencjonalny olej napędowy, ponieważ zapala się w wyższych temperaturach. Przypadkowe zapalenie się jest mniej ryzykowne, co ułatwia transport i przechowywanie, a także jest znacznie bezpieczniejsze. Podobnie jak cukier, biodiesel ulega rozkładowi i jest dziesięć razy mniej toksyczny niż sól kuchenna.
Po przygotowaniu jest gotowy do użycia.
Ropa naftowa, olej napędowy, smoła węglowa, metan i inne toksyczne pierwiastki nie są dostępne bezpośrednio dla ludzi. Zamiast tego czerpali z ropy wydobywanej spod ziemi.
Są to produkty uboczne rafinacji ropy naftowej w dużych rafineriach, w których uwalniane są liczne związki chemiczne (benzen i butadien) szkodliwe dla roślin, zwierząt i ludzi. Jednak rafinerie biodiesla są mniej szkodliwe niż ropa naftowa, ponieważ do ekstrakcji wykorzystują produkty naturalne i wytwarzają biodiesel, który uwalnia mniej toksycznych chemikaliów do środowiska. Po wyjęciu jest gotowy do użycia w życiu codziennym.
Korzystne dla zdrowia
W porównaniu z produktami naftowymi biodiesel dość skutecznie wytwarza mniej toksycznych substancji zanieczyszczających. Dzięki niemu powietrze, woda i gleba są mniej zanieczyszczone, a każdego dnia ratuje zdrowie tysięcy ludzi.
Zmniejsza zależność od zagranicznej ropy.
Aby pokryć zużycie ropy naftowej w kraju, Indie muszą ją importować z takich krajów jak Irak, Iran i inne. Mimo to biodiesel można pozyskiwać z produktów wytwarzanych na miejscu w danym kraju. Nie jest w stanie od razu spełnić wszystkich wymagań, ale może w dużym stopniu ograniczyć problem wygaszania paliwa. Kraj nie musi być zależny od paliw z zagranicy, jeśli rozpoczyna lokalną produkcję biodiesla. Rozwiązanie to może także zrównoważyć gospodarkę kraju i zmniejszyć napięcia geopolityczne.
Wywrzeć pozytywny wpływ gospodarczy
Przygotowanie lub wytwarzanie biodiesla obejmuje materiał organiczny, tj. lokalnie uprawiane rośliny, które zwiększają popyt na rolnictwo i plony. Dzięki temu w wytwórni biopaliw pracują tysiące osób słabo wykształconych lub niepiśmiennych. Najlepsze jest to, że nie wpływa to na zdrowie pracowników ani ludzi i zmniejsza wydatki na produkty zdrowotne.
Zmniejsz efekt cieplarniany
Spalanie biodiesla lub biopaliwa powoduje emisję mniej CO2 niż ropa naftowa, ponieważ biopaliwa są neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla. Paliwa kopalne spalane podnoszą temperaturę otoczenia i powodują globalne ocieplenie.
Podczas spalania biopaliwa emitowany jest do atmosfery dwutlenek węgla, który rośliny w procesie fotosyntezy pobierają z atmosfery. Pomaga to utrzymać poziom dwutlenku węgla w atmosferze. Emisja biodiesla jest o 74% niższa niż ropy naftowej, co pomaga w ograniczeniu efektu cieplarnianego.
Najlepiej radzi sobie z kryzysem energetycznym
Ze względu na populację i zwiększone zapotrzebowanie na wszystko kraje na całym świecie mogą stanąć w obliczu poważnych kryzysów energetycznych. Może to spowodować poważne problemy między krajami i stać się przyczyną III wojny światowej. Można temu zapobiec, produkując biodiesel, który łagodzi kryzys energetyczny i równoważy gospodarkę kraju.
Poprawia żywotność silnika
Ponieważ biodiesel jest sztucznym paliwem organicznym, mają mniejsze szanse na dostanie się nalewki, dzięki czemu silnik będzie pracował płynnie. Biodiesel zwiększa liczbę cetanową paliwa i smarowność paliwa, skutecznie poprawiając żywotność silnika i sprawiając, że pojazdy poruszają się płynnie po drodze, nie powodując zanieczyszczenia środowiska.
Wady biodiesla
To jest drogie
operatory JavaScript
Badanie dotyczące biopaliw wykazało, że biodiesel jest o 70–130% droższy niż benzyna i olej napędowy, ponieważ zależy to od upraw, których dotyczy pozew. Proces stosowany w przygotowaniu biodiesla zależy od surowców, które są droższe niż ropa naftowa. Cena biopaliwa będzie stale przekraczać, jeśli wymagania klientów pozostaną niskie.
Niedobory żywności i wody
Jak wiemy, biodiesel produkowany jest z roślin i wyczerpywania się plonów, dlatego aby to pokryć, należy zwiększyć produkcję roślinną, jednak wzrost produkcji roślinnej może zagrozić lokalnym dostawcom wody. Uprawy lub rośliny wykorzystywane do produkcji biodiesla to rośliny wodochłonne, takie jak soja, które mogą wyczerpywać wiele źródeł wody.
Nadaje się tylko do ciepłego klimatu
Biodiesel, będący paliwem przyjaznym dla środowiska, nie nadaje się do stosowania w zimnym klimacie. Naukowcy odkryli, że biodiesel zmienia swój stan w niskich temperaturach; przekształca się w substancję żelową, która utrudnia wykorzystanie go jako paliwa. Kierowcy w zimnym klimacie nie mogliby używać go jako źródła paliwa, ponieważ jest on niekompatybilny w zimnych regionach. Problem ten można zmniejszyć, mieszając biodiesel z zimowym olejem napędowym.
Różnice w jakości biodiesla
Jakość biodiesla zależy od różnorodności upraw wykorzystywanych do jego produkcji. Ilość oleju roślinnego i roślinnego może powodować różnice w jakości biodiesla.
Uszkodzić gumowe obudowy niektórych silników
W przypadku zatykania problematyczny biodiesel może również uszkodzić gumowe obudowy niektórych silników.
Zwiększ użycie nawozów
Wraz z zapotrzebowaniem na biodiesel wzrasta również jego produkcja, która wymaga upraw. Uprawa roślin wymaga większej ilości nawozów, co powoduje zanieczyszczenie gleby i erozję gleby. Zamiast nawozów chemicznych rolnicy powinni poważnie potraktować rolnictwo organiczne, które walczy z erozją gleby i zanieczyszczeniem gleby. Nawozy chemiczne są drogie, ale rolnicy mogą wytwarzać nawozy organiczne.
Podwyżka cen oleju roślinnego
Produkcja biodiesla wymaga oleju roślinnego, co może zwiększyć popyt i cenę oleju roślinnego w niektórych krajach. Aby rozwiązać ten problem, wymagany jest dobry plan tworzenia kopii zapasowych.
Problem zatkania silnika
Będąc narzędziem ulegającym biodegradacji, biodiesel może oczyścić silnik z brudu, ale oczyszczony brud gromadzi się w filtrze paliwa i powoduje jego zatykanie.
Zwiększa się emisja tlenku azotu
Stosowanie biodiesla (B100) zwiększa emisję tlenku azotu (NOx) o około 10-30% w porównaniu z olejem napędowym, ale w przypadku biodiesla B20 emisja tlenków azotu jest prawie żadna. Emisja tlenku azotu zależy od rodzaju surowca biodiesla i technologii silnika. Główna emisja tlenków azotu występuje w przypadku paliw wysoce nienasyconych, w tym rzepaku, sopstoku i soi.
Dystrybucja paliwa
Biodiesel jest mniej dystrybuowany niż olej napędowy, dlatego proces jego dystrybucji wymaga wzmocnienia. W tym celu należy rozwijać infrastrukturę, aby ludność mogła ją przyjąć jako główne źródło zasilania silnika.
Monokultura
Jest to główna wada wynikająca z erozji gleby spowodowanej utratą żyzności gleby. Ten rolnik ciągle uprawia ten sam rodzaj roślin, zamiast produkować inną uprawę. Zmniejsza zawartość witamin i minerałów w glebie, ponieważ jeden rodzaj uprawy pobiera je wszystkie na raz, a powtarzanie sprawia, że nie ma ich w glebie, co również pogarsza jakość plonów.
Zrównoważony rozwój regionalny
alfabet z cyframi
Tylko niektóre regiony nadają się do produkcji roślin niezbędnych do produkcji biodiesla. Można importować plony, dodając opłaty za transport, które zwiększają koszty produkcji.
Wniosek: W różnych regionach, zwłaszcza w ciepłych regionach, biodiesel będzie bardziej dostępny i niedrogi. Po dokonaniu oceny jego zalet i wad można stwierdzić, że biodiesel jest zrównoważonym źródłem paliwa.
Jest stosowany jako alternatywne źródło paliwa do samochodów osobowych i innych pojazdów na całym świecie. Z raportu wynika, że do chwili obecnej wiodącym producentem biodiesla są Stany Zjednoczone, a w dalszej kolejności Brazylia, Indonezja, Chiny, Niemcy, Francja, Tajlandia, Argentyna, Holandia, Hiszpania i inne. Biodiesel jest istotnym zamiennikiem oleju napędowego, który nie powoduje żadnych szkodliwych skutków.