Praktyczny aspekt stosowania biopaliw
Rosnąca cena ropy naftowej i zmniejszające się jej zasoby oraz działania prowadzące do redukcji gazów cieplarnianych powodują gwałtowny rozwój w dziedzinie odnawialnych źródeł energii, a co za tym idzie biopaliw, których stosowanie niesie za sobą wiele korzyści dla środowiska. Niemniej, oprócz wielu zalet (mniejsza emisja niespalonych węglowodorów, tlenków węgla i cząstek stałych, mniejsze zadymienie spalin, biodegradowalność) stosowanie biopaliw w motoryzacji wiąże się z koniecznością wielu zmian. Stosowanie biopaliw wymaga dostosowania:- Systemu logistyki i dystrybucji paliw
- Pojazdów
- Garażów podziemnych, gdyż unijne przepisy budowlane nakazują specjalne modyfikacje garażów dla pojazdów spalających biopaliwa i ich mieszanki z powodu bezpieczeństwa
Biopaliwa otrzymywane są z różnorakiej biomasy i w wyniku różnych procesów. Biodiesel otrzymywany jest z surowych i przetworzonych oleju roślinnych. Biometan otrzymywany jest w wyniku anaerobowego rozkładu odpadowej biomasy spożywczej i rolniczej i osadów ściekowych. Bioetanol jest produkowany w procesie fermentacji cukrów roślinnych do alkoholu.
Stosowanie biopaliw płynnych wymaga dostosowania istniejącego systemu logistyki i dystrybucji paliw zawierających:
- bioetanol, gdyż z uwagi na wyższe niż w benzynie bez dodatków właściwości higroskopijne wymagają unikania kontaktu z wodą (zapobieganie korozji zbiorników);
- biodiesel, gdyż mogą być zanieczyszczane przez wykwity glonów i grzybów (przechowywanie max. do 6 miesięcy), oraz z uwagi na wyższą niż olej napędowy temperaturę tężenia – gęstnieją w niskich temperaturach (należy instalować systemy podgrzewania zbiorników, lub stosować specjalne dodatki, aby zapewnić swobodny przepływ);
- bioetanol lub biodisel, gdyż zwiększają korozyjność elementów elastomerowych, gumowych metalowych i dlatego wymagają częstszego serwisowania systemów dystrybucji.
Stosowanie biometanu skompresowanego lub skroplonego wymaga stworzenia jednego z kilku możliwych systemów logistyki i dystrybucji biometanu tj.:
- kompresowania w trakcie tankowania (oznacza długotrwałe tankowanie);
- kompresowania wcześniejszego i przechowywania w zbiornikach kaskadowych;
- skraplania i transportu cysternami;
- transportowania w sieci dystrybucji gazu ziemnego.
Tradycyjne silniki diesla i benzynowe są przystosowane jedynie do niskoprocentowych mieszanek biopaliw. Jednak większość pojazdów musi zostać odpowiednio przystosowana odpowiednio do spalania czystych biopaliw i/lub ich mieszanek.
Istnieją pojazdy przystosowane do stosowania czystego biodiesla. Konwencjonalne silniki diesla mogą pracować na mieszankach diesla z udziałem do 30 % biopaliwa.
- Biodiesel ma dobre właściwości smarujące. Biopaliwo może oczyszczać przewody paliwowe i zbiornik paliwa, dlatego po przejściu na mieszanki biodiesla zaleca się czyszczenie filtrów paliwa.
- Niskoprocentowe mieszanki biodiesla wykazują się większa lepkością niż czysty olej napędowy, co prowadzi do gęstnienia w niskich temperaturach i w konsekwencji problemów z rozruchem. Stosowanie zużytych olejów roślinnych niskiej jakości (zarówno surowych jak i modyfikowanych), powoduje zapychanie przewodów paliwowych filtrów paliwa, a nawet utworzenie emulsji w przewodach za wtryskiwaczami paliwa do zbiornika. Dlatego często w stosuje się podgrzewanie filtrów paliwa lub podgrzewanych zbiorników paliwa.
- Stosowanie wysokoprocentowych mieszanek biodiesla wymaga wprowadzenia niegumowych zamienników elementów silnika.
- Niższa wartość opałowa biodiesla, powoduje wyższe spalanie i wymaga stosowania większych zbiorników paliwa.
Bioetanol z uwagi na wyższą niż tradycyjna benzyna liczbę oktanów, pozwala zwiększyć wydajność i osiągi silników.
- Niższa wartość opałowa mieszanek bioetanol – benzyna, powoduje wyższe spalanie i wymaga stosowania większych zbiorników paliwa.
- Stosowanie czystego bioetanolu wymaga regulacji zapłonu oraz elektronicznych systemów sterowana silnika oraz zastosowania większego zbiornika paliwa.
- Stosowanie bioetanolu wymaga wprowadzenia zamienników dla niektórych gumowych i metalowych elementów silnika.
- Stosowanie bioetanolu „wodnego” wymaga konstrukcji specjalnych silników.
Biometan może być stosowany w pojazdach przeznaczonych do spalania innych paliw gazowych tj. gazu ziemnego lub metanu kopalnego.
- Jednoczesne zastosowanie układu benzynowego i układu gazowego dla silników o zapłonie iskrowym.
- Stosowanie silników na gaz o zapłonie iskrowym.
- Stosowanie silników na mieszankę gazu i oleju napędowego o zapłonie sprzężeniowym.
Generalnie rynek motoryzacyjny odchodzi od dostosowania tradycyjnych konstrukcji samochodowych do możliwości spalania biopaliw. Dzieje się tak dlatego, że producenci kołowych środków transportu zmierzają obecnie ku opracowywaniu technologii i rozwiązań konstrukcyjnych pozwalających na produkowanie pojazdów w pełni przygotowanych do stosowania różnego rodzaju biopaliw.
Autor:Katarzyna Ejsymont
Źródło:http://www.inzynierka.pl
Fot.: http://www.inzynierka.pl
http://laboratoria.net/home/11895.html