Биодизель: его свойства, преимущества, особенности

Биодизелем называют жидкое горючее на основе эфиров кислот и спиртов. Сырьем для производства биологического ДТ служат различные растительные масла и животине жиры. Сегодня у нас в стране не существует государственной программы и стандартов производства ГСМ этого вида, хотя в СССР для сельскохозяйственной техники активно использовалось горючее на основе рапсового масла. Также биодизель применяется во многих странах Европы и мира в качестве альтернативы классическому дизельному топливу. Кроме того, например, в США, Канаде, Аргентине, Бразилии, Чили, на Филиппинах и в некоторых других государствах биологическое горючее добавляется в обычное дизельное топливо для его удешевления.

Основа для производства биотоплива

Материалом для получения биотоплива может служить самое разное сырье. В зависимости от этого горючее классифицируют по поколениям. Этот показатель является косвенной характеристикой качества топлива, хотя и не определяет его полностью. Вообще химические и физические характеристики биологического ДТ очень сильно зависят от сырья и процесса получения. Поэтому качественные показатели биодизеля могут колебаться в довольно широких пределах даже в рамках одного поколения.

Классификация по поколениям:

• 1-е поколение – биологическое топливо, производимое из сельскохозяйственных культур;
• 2-е поколение – биотопливо из различных жиросодержащих отходов;
• 3-е поколение – биологическое ДТ, получаемое из водорослей с высоким содержанием масла.

В разных странах и регионах в качестве сырья используют самые разные биологические культуры, что связано с возможностями и особенностями их выращивания на конкретной территории. В настоящее время наиболее распространенными источниками биологического горючего являются:

• Рапс и его разновидности (например, канола, выращиваемая в Канаде). Благодаря высокой урожайности культуры, дешевизне и хорошему качеству получаемого из нее растительного масла, сегодня все больше сельскохозяйственных площадей в мире отдается под рапс.
• Кукуруза. Получаемый из нее кукурузный этанол – качественное и устойчивое биотопливо, обладающее стабильными характеристиками, способно сохранять их в течение продолжительного времени. Данная культура активно возделывается в США и Мексике именно для получения возобновляемого горючего. 
• Соя. Еще одна богатая маслами сельхозкультура, в больших количествах выращиваемая в США и Африке, благодаря своей неприхотливости и дешевизне. Простота переработки делает ее перспективным и популярным источником биогорючего;
• Пальмовое и кокосовое масла. В больших количествах производится на Филиппинах, в Индонезии и Малайзии, но за пределами этих стран практически не применяются как источник биологического топлива из-за преимущественно пищевого использования;
• Касторовое масло. Широко использовалось в качестве моторного масла в авиации – на заре ее развития. Сегодня находит ограниченное применение в качестве биотоплива, например, в Бразилии. Использование касторового масла обусловлено широким диапазоном его рабочих температур.

Кроме того, в последнее время – в связи с удорожанием нефти и развитием промышленных технологий климатического регулирования – все более актуальным становится выращивание водорослей в качестве источника для биодизеля. Тем более, что выращивать их можно на заболоченных и пустынных территориях, не подходящих для иного хозяйственного использования.

Особенности, преимущества и недостатки биотоплива

Биотопливо относится к возобновляемым источникам энергии, в отличие от той же самой нефти. Поэтому на законодательном уровне стандарты качества и производство биодизеля утверждены более чем в 50 странах мира. Причем в некоторых крупных мировых экономиках доля биологического топлива довольно значительна. Например, в Индии и Малайзии его потребление составляет свыше 20% от общего уровня потребления ДТ, а в Португалии, Дании, Франции, Индонезии уже превышает уровень в 10%.

Помимо возможности возобновления этого ресурса, биодизель имеет еще ряд преимуществ:

• Хорошие смазочные способности, что существенно продлевает срок службы двигателя, топливной и выхлопной системы у автомобилей, заправляемых биодизелем.
• Высокое цетановое число, показатель которого превышает 51. Это значение может расти еще больше, за счет увеличения содержания метилового спирта в горючем.
• Возможность использования на любых агрегатах с ДВС без их модификации. Более того, биодизель на 60% снижает износ двигателя за счет его естественной смазки во время работы, что положительно отражается также на расходе ГСМ.
• Безопасность биологического топлива. Его температура возгорания составляет 150С и выше, а само горючее плохо испаряется в нормальных условиях, что практически исключает бытовые и производственные несчастные случаи.
• Наличие полезных побочных продуктов переработки. Таким, например, при получении биологического топлива является глицерин, который можно использовать в фармакологии и косметологии. Кроме того, побочным продуктом производственного процесса при использовании кукурузы является зерновой дистиллят, находящий широкое применение в сельском хозяйстве.

Отдельно следует выделить доступность и дешевизну биологического горючего. Впрочем, последний фактор стал актуален в последние годы – в связи с ростом цен на нефть.

Справедливости ради, стоит отметить, что биодизель не лишен и недостатков, главным из которых является температура застывания. Из-за этого использовать данный вид топлива в условиях пониженных температур затруднительно. Необходимо либо смешивать его с классическим ДТ, либо использовать специализированные системы подогрева топлива в топливопроводе.

Также биодизель не отличается высокой химической стойкостью. Срок хранения этого типа горючего редко превышает 3-4 месяца. Но в настоящее время ведутся поиски путей решения данной проблемы.

Еще одна сложность массовой организации производственных предприятий – необходимость использования сельскохозяйственных площадей, которые сегодня применяются для выращивания пищевых и кормовых культур.