| Περίληψη |
Βασικά καταλυόμενη μέθοδος δυο σταδίων για την παραγωγή του βιοντίζελ από μείγμα χρησιμοποιημένων φυτικών ελαίων και αξιολόγηση των ιδιοτήτων του καυσίμου σε σχέση με τις προδιαγραφές των τελικών προϊόντων. Η οδηγία της Ευρωπαϊκής Ένωσης 2003/30/ΕU για τα βιοκαύσιμα, υπό το πρίσμα των εντεινόμενων περιβαλλοντικών ανησυχιών (καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής, μείωση της τοπικής περιβαλλοντικής επιβάρυνσης), οικονομικές πολιτικές στην ενέργεια και στις απελευθερωμένες αγορές (επίτευξη πλήρης αξιοποίησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, απεξάρτηση από τα εισαγόμενα ορυκτά καύσιμα, δημιουργία θέσεων εργασίας και εισοδήματος σε μια Ε.Ε. που μεγαλώνει σε 25 μέλη), και αρκετά άλλες κοινωνικοοικονομικές παράμετροι ωθούν την βιομηχανία να παράγει βιοντίζελ, προκειμένου να παρέχει στις αγορές κάθε χώρας μια εναρμονισμένη προς την παραπάνω οδηγία ποσότητα της ζήτησης για συμβατικά καύσιμα. Το βιοντίζελ είναι το προϊόν της αντίδρασης των φυτικών ελαίων και ζωικών λιπών με αλκοόλες και αυτό έχει πολλές προδιαγραφές παρόμοιες με τα συμβατικά (πετρελαϊκά καύσιμα) ντίζελ. Αυτό το καινούργιο καύσιμο φαίνεται να είναι περισσότερο περιβαλλοντικά φιλικό σε σχέση με τους ρύπους εξάτμισης που παράγει ακόμη και από το χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο συμβατικό καύσιμο ντίζελ. Στην πραγματικότητα η ανάγκη χρήσης χαμηλών σε θείο καυσίμων βάση των αυστηρότερων προδιαγραφών εκπομπών σε SO2, οδήγησε σε μια υποβάθμιση της λιπαντικής ισχύος η οποία έχει προταθεί να σταθμιστεί με χρήση μειγμάτων βιοντίζελ και συμβατικού ντίζελ. Έτσι φαίνεται ξεκάθαρα η ανάγκη εύρεσης μιας διαδικασίας παραγωγής βιοντίζελ με τον οικονομικά αποδοτικότερο τρόπο, που ταυτόχρονα έχει ως προϊόν ένα καύσιμο που τηρεί τις προδιαγραφές. Σε αυτή την εργασία μελετήθηκε η βασικά καταλυόμενη διαδικασία δύο σταδίων (μετεστεροποίηση) μιγμάτων χρησιμοποιημένων ελαίων (ελαιολάδου, καλαμποκέλαιου, σογιέλαιου, ηλιέλαιου), έτσι ώστε να γίνει μια αξιολόγηση και ανάλυση των παραμέτρων που καθορίζουν την ποιότητα και τις ιδιότητες των τελικών προϊόντων. Οι παράγοντες που φαίνεται να καθορίζουν την ποιότητα είναι: (Ι) Το περιεχόμενο των ελαίων σε Ελεύθερα Λιπαρά Οξέα, (ΕΛΟ) και ο αριθμός ιωδίου τους δηλαδή ο βαθμός ακορεστότητας τους. (ΙΙ) η ποσότητα του καταλύτη (όπως υπολογίζεται από μια εμπειρική εξίσωση η οποία προσδιορίστηκε βάση των προκαταρκτικών δοκιμών και στην οποία εισάγεται η τιμή των ΕΛΟ που έχει προηγούμενα υπολογιστεί, (ΙΙΙ) η αναλογία των διαφόρων ειδών χρησιμοποιημένων ελαίων και η επίδραση αυτής σε μερικές ιδιότητες του καυσίμου, όπως στον αριθμό κετάνης, στο ιξώδες, στο σημείο ροής, στην πυκνότητα, στη λιπαντική δύναμη και στη θερμική αξία. Από τις διαφορετικά χρησιμοποιούμενες πρώτες ύλες το χρησιμοποιημένο ελαιόλαδο έδωσε ένα καύσιμο που τηρεί τις προδιαγραφές ΕΝ 14214 και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο κίνησης, ενώ τα υπόλοιπα είδη χρησιμοποιημένων ελαίων (ηλιέλαιο, σογιέλαιο, καλαμποκέλαιο), έδωσαν ένα καύσιμο βιοντίζελ που τηρεί τις προδιαγραφές ΕΝ 14213 ως καύσιμο θέρμανσης. Ακόμη όμως και τα καύσιμα που δεν τηρούν τις προδιαγραφές εξαιτίας του χαμηλού αριθμού κετάνης, με κάποιες βελτιώσεις της μεθοδολογίας που προτείνονται μπορεί να παραχθεί ένα αποδεκτής ποιότητας βιοκαύσιμο για χρήση σε επιφανειακά οχήματα. Κίνητρα Σε μιας πραγματικής κλίμακας εκμετάλλευση, η ανάκτηση και ανακύκλωση των χρησιμοποιημένων φυτικών ελαίων μπορεί να γίνει μόνο με χρήση μιγμάτων αφού διαφορετικά είδη χρησιμοποιημένων ελαίων με διαφορετικό επίπεδο ΕΛΟ απορρίπτονται. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία δεν έχει ακόμη περιγραφεί μια μέθοδος παραγωγής βιοντίζελ από μίγματα χρησιμοποιημένων φυτικών ελαίων που ταυτόχρονα: Να παράγει βιοντίζελ που να τηρεί τις προδιαγραφές (ΕΝ 14214 ή ΕΝ 14213) Να εισάγει μια εξίσωση σε κάθε δοκιμή που να υπολογίζει την ποσότητα του προστιθέμενου στο μίγμα της αντίδρασης καταλύτη, βάση του περιεχομένου σε ΕΛΟ. Να εξετάζει τις ιδιότητες του καυσίμου όταν οι αναλογίες των ποσοτήτων των διαφόρων ειδών ελαίων είναι γνωστές.
|
Ανάπτυξη μεθοδολογίας για την παραγωγή βιοντίζελ σε πρότυπο αντιδραστήρα και ποιοτική ανάλυση του παραγόμενου εναλλακτικού καυσίμου
