Tự chế tạo dầu diesel sinh học bằng dầu mới hoặc dầu đã qua sử dụng Có thể mặc dù nó có một số vấn đề nhất định. Trong bài viết này tôi sẽ nói chuyện với các bạn về cách tạo ra dầu diesel sinh học, ngoài những vấn đề đã đề cập, nhưng điều đầu tiên là phải biết chúng ta sẽ làm gì.
Diesel sinh học là một Nhiên liệu sinh học lỏng thu được từ dầu thực vật, nguyên liệu thô được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là hạt cải dầu, hướng dương và đậu nành. Mặc dù việc sản xuất nó bằng nuôi cấy tảo cũng đang được nghiên cứu nhưng nó vẫn chưa phải là một quy trình phổ biến ở cấp độ công nghiệp.
Các đặc tính của dầu diesel sinh học rất giống với nhiên liệu diesel ô tô về mật độ và số cetane. Tuy nhiên, nó có điểm chớp cháy cao hơn động cơ diesel, giúp cải thiện độ an toàn trong quá trình bảo quản và vận chuyển.
La Hiệp hội Kiểm tra và Tiêu chuẩn Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) định nghĩa diesel sinh học là:
“Các este monoalkyl của axit béo chuỗi dài có nguồn gốc từ lipid tái tạo như dầu thực vật hoặc mỡ động vật và được sử dụng trong động cơ đánh lửa nén.”
Trong các thành phần diesel sinh học, các este được sử dụng phổ biến nhất là metanol và etanol (thu được từ quá trình transester hóa bất kỳ loại dầu thực vật hoặc mỡ động vật nào). Đây là những hợp chất quan trọng, ngoài giá cả phải chăng, còn có các đặc tính lý tưởng để pha trộn với dầu thực vật về độ ổn định và chi phí.
Việc sử dụng nhiên liệu sinh học như dầu diesel sinh học có những đặc điểm nhất định so với nhiên liệu hóa thạch, chủ yếu là do những nhiên liệu sinh học này phụ thuộc vào nguồn cung cấp nông nghiệp. Vì vậy, điều cần thiết là phải ghi nhớ thị trường nông nghiệp ảnh hưởng như thế nào đến sản xuất của bạn.
Theo nghĩa này, cần lưu ý rằng sự phát triển của ngành công nghiệp diesel sinh học Nó không phụ thuộc quá nhiều vào sự sẵn có của nguyên liệu thô địa phương mà phụ thuộc vào việc liệu có đủ nhu cầu hay không.
Sự gia tăng nhu cầu về các nhiên liệu sinh học này có thể hỗ trợ tạo việc làm trong khu vực sơ cấp, hình thành dân cư ở khu vực nông thôn và giảm tác động của sa mạc hóa thông qua việc trồng cây năng lượng. Chu kỳ tích cực này cho phép sản xuất dầu diesel sinh học cũng mang lại lợi ích cho nông nghiệp và công nghiệp, tạo ra sự phối hợp giữa các ngành.
Ưu điểm và nhược điểm của diesel sinh học
Ưu điểm chính của diesel sinh học so với diesel là do nó thiên nhiên tái tạo. Không giống như nhiên liệu hóa thạch, có thể bị cạn kiệt và gây ra các vấn đề về môi trường, nhiên liệu sinh học có thể được sản xuất vô thời hạn miễn là duy trì được khả năng cô lập carbon đầy đủ. Ngoài việc là một lựa chọn sạch hơn, dầu diesel sinh học còn cho phép tái sử dụng chất thải, chẳng hạn như dầu ăn đã qua sử dụng.
Tương tự như vậy, diesel sinh học có thể là một hệ số giảm sự phụ thuộc năng lượng từ các quốc gia, như Tây Ban Nha, nhập khẩu hơn 80% nhiên liệu hóa thạch mà họ sử dụng. Bằng cách sản xuất dầu diesel sinh học tại địa phương, nhu cầu nhập khẩu nhiên liệu sẽ giảm, tạo ra tác động tích cực đến cán cân thương mại của đất nước.
Một khía cạnh tích cực khác là dầu diesel sinh học giảm đáng kể lượng khí thải CO2 trong quá trình đốt cháy, góp phần chống biến đổi khí hậu. Lượng khí thải CO2 trong suốt vòng đời của nó có thể trở nên trung tính, vì thực vật tạo ra COXNUMX sẽ hấp thụ carbon trong quá trình sinh trưởng của chúng.
Ngoài khả năng phân hủy sinh học, đây còn là một lựa chọn ít độc hại hơn nhiều so với các loại nhiên liệu khác, giúp giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường và đơn giản hóa việc xử lý trong trường hợp xảy ra sự cố tràn dầu.
Mặc dù có những ưu điểm nhưng một trong những thách thức chính của diesel sinh học là chưa cạnh tranh so với diesel hóa thạch do chi phí sản xuất. Về vấn đề này, giá nguyên liệu nông nghiệp và hiệu quả của quá trình tinh chế là những yếu tố chính hạn chế khả năng cạnh tranh ngang bằng của dầu diesel sinh học với dầu diesel thông thường.
Về đặc tính kỹ thuật cũng phải tính đến việc diesel sinh học có giá trị gia nhiệt thấp hơn đối với động cơ diesel thông thường, điều này gây ra sự mất mát nhẹ về công suất trong các động cơ sử dụng nó. Sự mất mát này không đáng kể, nhưng nó hạn chế việc áp dụng nó trong một số lĩnh vực nhất định.
Làm thế nào chúng ta có thể tự tạo ra dầu diesel sinh học
Nhận dầu diesel sinh học của chúng tôi ở nhà nó rất nguy hiểm do các hóa chất được sử dụng, chẳng hạn như metanol hoặc xút. Do đó, tôi không khuyên bạn nên thực hiện việc đó mà không tuân thủ tất cả các biện pháp bảo mật và không được pháp luật cho phép, vì Sản xuất dầu diesel sinh học ở Tây Ban Nha là bất hợp pháp.
Mặc dù quy trình cơ bản rất đơn giản nhưng quá trình chuyển hóa este lại liên quan đến việc xử lý các sản phẩm độc hại và ăn mòn. Hơn nữa, để tuân thủ các quy định hiện hành, bạn cần có đủ cơ sở vật chất để đảm bảo sản xuất an toàn.
Quá trình
Về mặt hóa học, dầu diesel sinh học được lấy từ chất béo có nguồn gốc thực vật, trong đó chúng ta tìm thấy chất béo trung tính. Các hợp chất này được tạo thành từ ba phân tử axit béo liên kết với một phân tử glycerin.
Quá trình chuyển hóa este bao gồm việc tách các axit béo này khỏi glycerin và giúp chúng liên kết với phân tử metanol hoặc etanol bằng chất xúc tác, thường là natri hydroxit (NaOH) hoặc kali hydroxit (KOH).
Sản phẩm cần thiết
Sản phẩm đầu tiên chúng ta cần để sản xuất dầu diesel sinh học là rượu. Bạn có thể chọn metanol (tạo thành metyl este) hoặc ethanol (tạo thành este etyl). Tuy nhiên, ở đây những vấn đề đầu tiên xuất hiện.
Nếu bạn quyết định sản xuất dầu diesel sinh học bằng metanol, bạn phải nhớ rằng nó thường được làm từ khí tự nhiên và không thể tự chế được. Mặt khác, ethanol có nguồn gốc tự nhiên, chẳng hạn như thực vật, vì vậy nó có thể được sản xuất theo cách địa phương hơn, mặc dù việc sử dụng nó phức tạp hơn do cần độ tinh khiết cao hơn và kiểm soát quá trình.
Metanol và etanol, bất kể loại nào được chọn, đều sustancias quýmicas tóxicas phải được xử lý hết sức cẩn thận. Chúng không chỉ nguy hiểm nếu nuốt phải mà tiếp xúc với da còn có thể gây thương tích nghiêm trọng.
Vật liệu và đồ dùng cần thiết
- Một lít dầu thực vật (mới hoặc đã qua sử dụng)
- 200 ml metanol có độ tinh khiết 99%
- Chất xúc tác: kali hydroxit (KOH) hoặc natri hydroxit (NaOH)
- Máy xay sinh tố cũ hoặc rẻ tiền
- Cân chính xác (có độ phân giải 0,1 g hoặc cao hơn)
- Cốc đong (dùng cho dầu và metanol)
- Thùng nhựa (HDPE), chịu hóa chất
- Chai nhựa (PET) để lắng và rửa
- Nhiệt kế đo nhiệt độ trong quá trình
Tất cả các thiết bị phải được làm sạch và giữ khô trước khi bắt đầu quá trình. Điều quan trọng là tất cả các thùng chứa được sử dụng đều giữ được tất cả các đặc tính hóa học chống ăn mòn của chúng.
An toàn, rất quan trọng
An toàn là rất quan trọng khi xử lý metanol, etanol và các chất xúc tác công nghiệp như xút. Những vật liệu này có thể cực kỳ nguy hiểm nếu không có biện pháp phòng ngừa thích hợp. Để đảm bảo một môi trường an toàn, bạn phải có sẵn thiết bị cụ thể.
- Găng tay bền, đủ dài để bảo vệ cánh tay
- Kính bảo hộ và mặt nạ đặc biệt để tránh hít phải khói độc
- Đến nơi thông thoáng và có sẵn nước máy
- Cấm trẻ em và vật nuôi tiếp cận
Bạn có thể tạo dầu diesel sinh học trong bất kỳ ngôi nhà nào không?
Bất chấp những loạt phim như “The one that going”, nơi xuất hiện trò đùa điển hình là tạo ra dầu diesel sinh học bằng cách lắc chai, việc sản xuất dầu diesel sinh học tự chế không hề đơn giản hay an toàn. Việc tạo ra nhiên liệu sinh học này có thể là một nhiệm vụ nguy hiểm nếu không tuân theo các hướng dẫn thích hợp và như chúng tôi đã đề cập trước đây, ở Tây Ban Nha, việc làm điều đó tại nhà là bất hợp pháp.
Mặc dù quy trình hoàn chỉnh có vẻ đơn giản đối với bạn khi được trình bày tóm tắt nhưng có nhiều giai đoạn phức tạp như lọc dầu, tách glycerin và khử axit diesel sinh học đòi hỏi thiết bị tiên tiến hơn và kiến thức kỹ thuật nâng cao về hóa học để đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
Dầu diesel sinh học tự chế ở Tây Ban Nha
Hiện tại ở Tây Ban Nha, việc sản xuất dầu diesel sinh học tự chế là bất hợp pháp, một quy định hạn chế đáng kể khả năng loại nhiên liệu sinh học này trở nên phổ biến đối với các nhà sản xuất nhỏ. Mặc dù một số quốc gia cho phép sản xuất quy mô nhỏ với một số điều kiện nhất định, nhưng nhà nước Tây Ban Nha hạn chế sản xuất do những nguy hiểm liên quan đến quy trình và lợi ích kinh tế có thể có.
Tuy nhiên, các quốc gia khác như Hoa Kỳ đã bắt đầu phổ biến việc sử dụng bộ sản xuất dầu diesel sinh học cho các ứng dụng nhỏ, chẳng hạn như làm vườn hoặc trang trại. Mặc dù những bộ dụng cụ này đơn giản hóa quy trình nhưng những mối nguy hiểm cố hữu vẫn hiện hữu và cần phải có mức độ thận trọng cao.
Lý do chính đằng sau những hạn chế có lẽ liên quan đến cả an toàn quy trình và Lợi ích kinh tế liên quan đến việc bán nhiên liệu hóa thạch. Ở cấp chính phủ, việc sản xuất dầu diesel sinh học tự chế là mối đe dọa đối với sự độc quyền của các công ty dầu mỏ lớn, điều này có thể giải thích tại sao việc sản xuất dầu diesel sinh học vẫn là bất hợp pháp.
Trong mọi trường hợp, tương lai của dầu diesel sinh học có thể sẽ phát triển khi các chính phủ tìm ra những cách mới để điều tiết sản xuất quy mô nhỏ, nhưng hiện tại nó vẫn là một khu vực hạn chế ở Tây Ban Nha.
Trong khi các vấn đề pháp lý và an toàn ngăn cản lựa chọn sản xuất dầu diesel sinh học tại nhà ở nhiều quốc gia, nhiên liệu sinh học này vẫn là một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn để giảm lượng khí thải carbon và hướng tới một tương lai năng lượng bền vững hơn.