Биодизель тоже должен отвечать этим требованиям, из какого бы сырья он ни делался. Источником для него часто становятся растительные масла, причем каждая культура — подсолнечник, лен, кукуруза и другие — дают масла с разными свойствами. Крупный завод может позволить себе лабораторию с дорогими приборами и подбирать нужную комбинацию. Малым производителям остается выбор: закупать дорогие импортные масла, для которых рецептуры уже известны, или искать более простой метод.
Томские ученые придумали, как создать рецепт биодизеля без лаборатории и тестов
Переход с нефтяного топлива на биотопливо — это не только смена сырья на более экологичное. На место больших НПЗ придут маленькие локальные цеха, которые из местного сырья будут делать дизельное топливо на базе растительных масел. Но возникает вопрос: как в условиях такого мини-завода получить уверенность, что топливо отвечает стандарту?
Legion-Media
Дизельное топливо должно отвечать стандарту EN 14214. Он определяет ряд свойств: цетановое число, вязкость, загустевание при низких температурах, склонность к окислению.
Создать такой метод взялась команда ученых из Томского политехнического университета, Инженерной школы энергетики и Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ и Института теплофизики им. Кутателадзе.
Линейный метод для умеренного климата
Исследователи использовали тот факт, что при переэтерификации (длительном нагреве масел в присутствии катализатора) углеродный скелет молекул остается неизменным. Они взяли три вида сырья, которые производятся в России и стоят на 10–15% дешевле импортных: нерафинированные масла льна, рапса и сафлора. Льняное имеет самую низкую вязкость, рапсовое повышает устойчивость к окислению и цетановое число, а сафлоровое имеет промежуточные свойства.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Рапс — один из самых перспективных источников биотоплива в средней полосе.
Изучая, как ведут себя эти масла по отдельности, комбинации двух или всех трех, исследователи сделали два наблюдения:
- даже небольшая добавка того или иного масла сильно влияет на вязкость и устойчивость топлива к низким температурам,
- управляя составом сырой смеси, можно практически линейно прогнозировать ее свойства после переэтерификации.
Они также определили, что оптимальная рецептура включает 90% льняного масла, по 5% рапса и сафлора.
Метод можно адаптировать и к другим источникам сырья для биотоплива. «Такой подход позволяет превратить предварительное смешивание масле из простой логистической меры в точный инструмент адаптации свойств биотоплива к стандарту EN 14214 без химических добавок», — говорит инженер-исследователь лаборатории тепломассопереноса ТПУ Владлена Чоботова.
Исследование проводилось на грант Минобрнауки РФ, а его результаты опубликованы в рецензируемом издании Bioresource Technology Reports.
Загружаем