Biodiésel
El biodiésel, biogasóleo[1][2] (biocombustible), o biodísel,[3] és un líquit que s'obté a partir de lípits naturals com olis vegetals o grassas animals, en o sense us previ,[4] per mig de processos industrials d'esterificació i transesterificación i que s'aplica en la preparació de substituts totals o parcials del petrodiésel o gasoil obtingut del petròleu. El biodiésel pot mesclar-se en gasoil procedent de la refinación del petròleu en diferents cantitats. S'utilisen notacions abreviades segons el percentage per volum de biodiésel en la mescla: B100 en cas d'utilisar solament biogasóleo, o atres notacions com B5, B15, B30 o B50, a on la numeració indica el percentage per volum de biodiésel en la mescla.
L'oli vegetal, les propietats del qual per a la impulsión de motors es coneixen des de l'invenció del motor diésel gràcies als treballs de Rudolf Dièsel, ya es destinava a la combustió en motors de cicle diésel convencionals o adaptats. A principis de el XXI, en el context de busca de noves fonts d'energia renovables, es va impulsar el seu desenroll per a la seua utilisació en automòvilés com a combustible alternatiu als derivats del petròleu.
El biodiésel descompon el caucho natural, per lo que és necessari substituir este per elastòmers sintètics en cas d'utilisar mescles de combustible en alt contingut de biogasóleo.
S'ha propost en els últims temps denominar-ho agrodiésel ya que el prefix «bio-» a sovint és associat erròneament en alguna cosa ecològic i respectuós en el mig ambient. No obstant, algunes marques de productes del petròleu ya denominen agrodiésel al «gasoil agrícola» o «gasoil B», amprat en maquinària agrícola.
Antecedents històrics
[editar | editar còdic]La transesterificación dels olis vegetals va ser desenrollada en 1853 pel científic Patrick Duffy, molts anys ans que el primer motor diésel funcionara.[5] El primer model de Rudolf Dièsel, un monocilíndrico de ferro de 3 m en un volant en la base va funcionar per volta primera en Augusta (Alemània), el 10 d'agost de 1893. En commemoració de dit event, el 10 d'agost s'ha declarat «Dia Internacional del Biodiésel». Dièsel va presentar el seu motor en l'Exposició Mundial de París de 1900. Este motor[6] és un eixemple de la visió de Dièsel, ya que era alimentat per oli de cacau –un biocombustible, encara que no estrictament biodiésel, ya que no era transesterificado-. Dièsel volia que l'us d'un combustible obtingut de la biomassa fora el verdader futur del seu motor. En un discurs de 1912, diu: «l'us d'olis vegetals per al combustible dels motors pot semblar insignificant hui, pero tals olis poden convertir-se, en el pas del temps, importants sobre substituts del petròleu i el carbó dels nostres dies».[7]
Durant els anys vint, els fabricants de motors diésel varen adaptar els seus propulsors a la menor viscosidad del combustible fòssil (gasoil) front a l'oli vegetal. l'indústria petrolera va ampliar aixina el seu buit en el mercat dels carburants perque el seu producte era més econòmic de produir que l'alternativa extreta de la biomassa. El resultat va ser, per molts anys, la casi completa desaparició de la producció de combustibles a partir de biomassa. Solament recentment la preocupació per l'impacte ambiental i la menor diferència de preus han fet dels biocombustibles una alternativa vàlida.
A pesar de l'increible us dels derivats del petròleu com a combustibles, durant els anys vint, trenta i la posguerra mundial, varis països (entre ells Argentina) varen informar d'haver usat olis com a substitut del diésel. Es varen detectar problemes per la diferència de viscosidad entre l'oli i el diésel, que produïa depòsits dins de la cámara i els injectors. Alguns intents per a superar açò varen ser aplicar una pirólisis i craqueo a l'oli, mesclar-ho en diésel de petròleu o etanol, o calfar-ho.
El 31 d'agost de 1937, G. Chavanne de l'Universitat de Brusseles (Bèlgica) va obtindre la palesa per «transformar olis vegetals per al seu us com a combustibles». La palesa descrivia la transesterificación de l'oli usant etanol o metanol per a separar la glicerina dels àcit grassos i reemplaçar-la en alcoholés de cadenes curtes. Esta va ser la primera producció de biodiésel.
Més recentment, en 1977, Expedito Parente, científic brasiler, va inventar i va patentar el primer procés industrial de producció de biodiésel. Actualment, Tecbio, l'empresa de Parente, treballa junt en Boeing i la NASA per a certificar bioqueroseno.
Entre 1978 i 1996, el Laboratori Nacional d'Energies Renovables (NREL per les seues sigles en anglés) nortamericà ha experimentat l'us d'algas com a font de biodiésel, dins del Aquatic Species Program. L'experimentació de el NREL, despuix de 16 anys, està estancada degut a que el programa d'investigació carix de finançació.
En 1979 es varen iniciar en Suràfrica investigacions sobre cóm transesterificar oli de girasol en diésel. Finalment en 1983, el procés de cóm produir biogasóleo de calitat va ser completat i publicat internacionalment. Gaskoks, una indústria austríaca, va obtindre esta tecnologia i va establir la primera planta pilot productora de biodiésel en 1987 i una industrial en 1989.
Durant la década dels 90, es varen obrir moltes plantes en molts països europeus, entre ells la República Checa, Alemània i Suècia.
En els anys noranta, França ha llançat la producció local de biogasóleo (conegut localment com diéster) obtingut de la transesterificación del oli de colza. Va mesclat en un 5 % en el combustible diésel convencional, i en un 30 % en el cas d'algunes flotes de transport públic. Renault, Peugeot i atres productors han certificat els seus motors per a l'utilisació parcial en biodiésel, mentres es treballa per a implantar un biodiésel del cinquanta per cent.
França va escomençar una producció local de biodiésel el qual es mesclava en un trenta per cent en diésel per a transport públic. Renault i Peugeot varen certificar motors de camions en us parcial de biogasóleo (al voltant de el ). Durant l'any 1998 s'identificaven 21 països en proyectes comercials d'este biocarburant.
En setembre de l'any 2005, Minnesota va ser el primer estat nortamericà que obligava un us de, a lo manco, un 2 % de biodiésel.
En 2008, l'ASTM (American Society for Testing and Materials) va publicar els estàndarts i especificacions de mescla de biodiésel.
Propietats
[editar | editar còdic]El biodiésel es descriu químicament com a composts orgànics d'ésterés monoalquílicos d'àcit grassos de cadena llarga i curta.
El biogasóleo té millors propietats lubrificants i molt major índex de cetano que el diésel de poc sofre. L'agregar en una certa proporció de biodiésel al gasoil reduïx significativament el desgast del circuit de combustible; i, en baixa cantitat i en sistemes d'altes pressions, estén la vida útil dels injectors que depenen de la lubricación del combustible.
El poder calorífic del biodiésel és de 37,27 MJ/l (megajulio per litro) aproximadament; açò és un 9 % menor que el diésel mineral[8]. La variació del poder calorífic del biogasóleo depén de la matèria primera usada més que del procés.
El biodiésel és líquit a temperatura ambiente i el seu color varia entre dorat i marró obscur segons el tipo de matèria primera usada. És inmiscible en l'aigua, té un punt d'ebullició alt i baixa pressió de vapor. El seu punt d'inflamació (superior a 130 °C) és molt major que el del diésel (64 °C) o la gasolina (40 °C). Té una densitat d'aproximadament 0,88 g/cm³, menys que l'aigua.
Ademés, no té virtualment cap contingut de sofre i se sol mesclar com a aditiu en el diésel de baix contingut en sofre.
Compatibilitat en materials
[editar | editar còdic]Plàstics
[editar | editar còdic]És compatible en el polietileno d'alta densitat. Al PVC ho degrada llentament. Alguns polímero els dissol al contacte directe.
Metals
[editar | editar còdic]Afecta a materials basats en el coure, també ataca el zinc, l'estany, el plom i el ferro fos. Els materials d'acer inoxidable i alumini són immunes.
Caucho
[editar | editar còdic]El biodiésel descompon al caucho natural d'alguns components de motors antics.
Gelificación
[editar | editar còdic]Quan el biodiésel es gela fins a determinat punt, algunes molècules s'agreguen i formen cristalés. El combustible escomença a «nuvolar-se» una volta que els cristals es fan grans (un quarto de la llongitut d'ona de llum visible). Este punt es diu punt de enturbiamiento. Quant més fret estiga el combustible, majors són els cristals. La menor temperatura en la qual el biogasóleo passa per un filtre de 45 micrones li la crida punt d'obstrucció de filtres en fret (CFPP en anglés). A menors temperatures el biogasóleo es convertix en gel i després solidifica. Dins d'Europa, hi ha molta diferència en este punt entre països. La temperatura en la qual el biodiésel pur comença a gelificarse depén de la mescla de éster i, conseqüentment, de la matèria primera usada. Per eixemple, si es produïx a partir de séu, tendix a convertir-se en gel prop dels 16 °C}.
Hi ha molts aditius que se li agreguen al biogasóleo per a disminuir esta temperatura. Una atra solució és mesclar biodiésel en diésel o queroseno. Una atra és tindre un tanc secundari d'este biocombustible acompanyant al del diésel de petròleu: el primer arranca i calfa el segon, i una volta alcançada la temperatura necessària, es canvia l'alimentació.
Contaminació per aigua
[editar | editar còdic]El biodiésel pot contindre chicotetes cantitats d'aigua, pero són problemàtiques. Encara que este biocarburant no és miscible en l'aigua, és higroscòpic com l'etanol, és dir, absorbix l'aigua de la humitat atmosfèrica. Una de les raons per a que el biodiésel siga higroscòpic és la persistència dels mona i diglicéridos sobreres d'una reacció incompleta. Estes molècules poden actuar com un emulsionante, permetent que l'aigua es mescle en el biodiésel.cita requerida Per un atre costat, pot haver aigua residual pel tractament o com a resultat de la condensació del tanc d'almagasenament. La presència d'aigua és un problema perque l'aigua:
- Reduïx el calor de combustió del combustible a granel. Açò significa més fum, majors dificultats en l'arrancada, menor rendiment energètic.
- Causa la corrosió dels components vitals del sistema de combustible: les bombes de combustible, bombes d'injecció, llínees de combustible, etc.
- Els microbis que l'acompanyen atollen i estropegen els filtres de paper per al combustible, lo que a la seua volta es traduïx en un fallo prematur de la bomba de combustible per l'ingestió de partícules grans.
- Es congela per a formar cristals de gèl prop de 0 °C (32 °F). Estos cristals proporcionen llocs per a la nucleación i acceleren la gelificación del combustible residual.
- Accelera el creiximent de les colónies de microbis, que poden obstruir el sistema de combustible. Hi ha informes d'usuaris de biodiésel que han calfat els depòsits de combustible per a fer front al problema dels microbis.
- Ademés, pot produir picadures en els pistones d'un motor diésel.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «biogasóleo». Real Acadèmia d'Ingenieria.
- ↑ «Biocombustibles: qué és el miscanto i para qué s'usa en els coches». motor.elpais.com.
- ↑ ««diésel» i «biodiésel», en tilde» (en és). www.fundeu.es. Consultat el 2024-07-21.
- ↑ CIEMAT (2006). Anàlisis del cicle de vida de combustibles alternatius per al transport. Fase II. Anàlisis de cicle de vida comparatiu del biodiésel i del diésel. Centre de Publicacions. Secretaria General Tècnica. Ministeri de Mig ambient. Espanya. ISBN 84-8320-376-6.
- ↑ Patrick Duffy: XXV. On the constitution of stearine. In: Quarterly Journal of the Chemical Society of London. 5, 1853, p. 303, doi:10.1039/QJ8530500303
- ↑ «Grans Inventors - Museu Virtual - Oficina Espanyola de Paleses i Marques». historico.oepm.és. Consultat el 2021-09-25.
- ↑ «A 127 anys de l'invenció del motor dièsel, el biodiesel demana més participació» (en és). Clarín. Consultat el 2023-12-19.
- ↑ Informe per a ALUR i el Ministeri d'Indústria i Mineria.Consultat el 16 -7- 2026.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Biodiésel» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.