Biodiesel

Le biodiesel se rapporte à un diesel - carburant traité équivalent se composant des esters à chaîne courte de l'alkyl ( éthyle méthylique de ou de ) faits par la transestérification d'huiles végétales ou de graisses animales qui peuvent être employées (seulement, ou mélangé avec du carburant diesel conventionnel) dans des véhicules non modifiés du Diesel-moteur .

Le biodiesel est distingué des huiles végétales droites (SVO) de ou des huiles végétales de rebut (WVO) de utilisées (seulement, ou mélangé) comme carburants dans des quelques véhicules diesel.

On a accordé le le 31 août , le 1937 , G. Chavanne de l'université de Bruxelles (Belgique) un brevet pour un « procédé pour la transformation d'huiles végétales pour leurs usages pendant que le brevet belge 422.877 de carburants » (armature « carburants de comme d'en Vue de Leur Utilisation de Procédé de Transformation d' Huiles Végétales "). Ce brevet a décrit l'alcoolyse (souvent désignée sous le nom de la transestérification) d'huiles végétales using l'éthanol (et mentionne le méthanol) afin de séparer les acides gras du glycérol en remplaçant le glycérol par les alcools linéaires courts. Ceci semble être le premier compte de la production de ce qui est connu en tant que « biodiesel » aujourd'hui.

Le biodiesel est le biodégradable et le non- toxique, et produit typiquement environ 60% moins d'émissions de l'anhydride carbonique de de filet-cycle de vie , car il lui-même est produit à partir de l'anhydride carbonique atmosphérique par l'intermédiaire de la photosynthèse aux usines. Ses émissions du brouillard enfumé formant l'hydrocarbure sont 65% moins, bien que les émissions de l'oxyde d'azote soient environ 10% plus grands que ceux du pétrole - diesel basé de . les émissions d'anhydride carbonique de Filet-vie peuvent réellement différer largement entre les carburants selon des méthodes de production d'huiles végétales de source et des méthodes de transformation utilisées dans leur création. Elle est donc discutable quant à l'ampleur que le biodiesel réduit les émissions totales d'anhydride carbonique contribuant actuellement au réchauffement global anthropogène comparé à ceux du diesel pétrole-basé.

Quelques fabricants de véhicule sont positifs au sujet de l'utilisation du biodiesel, citant l'usage inférieur de moteur en tant qu'un des avantages du carburant. Le biodiesel est un meilleur dissolvant que le diesel standard, car il « nettoie » le moteur, enlevant des dépôts dans les lignes de carburant. Cependant, ceci peut causer des colmatages dans les injecteurs de carburant si un moteur a été précédemment couru sur le diesel de pétrole pendant des années. Pour cette raison, les fabricants de voiture recommandent que le filtre à essence soit changé quelques mois après le changement au biodiesel (le filtre à essence, en tant qu'élément d'un plan d'entretien régulier, est généralement remplacé de toute façon). La plupart des fabricants publient des listes des voitures qui rouleront sur le biodiesel 100%.

D'autres fabricants de véhicule restent prudents au-dessus de l'utilisation du biodiesel. Au R-U beaucoup maintiennent seulement leurs garanties de moteur pour l'usage avec le biodiesel du maximum 5% - mélangé dedans avec le diesel conventionnel de 95% - bien que cette position soit généralement considérée excessivement prudente. Le Scania et le Volkswagen sont des exceptions, permettant à la plupart de leurs moteurs d'opérer le biodiesel 100%. Le Peugeot et le Citroën sont également des exceptions du fait ils font annoncer récemment tous les deux que leur moteur du PSA HDi peut tourner sur le biodiesel de 30%.

Le train de Voyager de Vierge de de Richard le Branson britannique de d'homme d'affaires, numéro 220007 que le la Tamise Voyager a été converti en course sur le biodiesel, bien qu'un effet nuisible se soit produit quand on s'est avéré que réduit la fiabilité et soulève des coûts d'entretien de manière significative.

Le biodiesel peut également être utilisé comme carburant de chauffage dans les chaudières domestiques et commerciales. Les chaudières existantes d'huile peuvent contenir les pièces en caoutchouc et peuvent exiger de la conversion en de fonctionner sur le biodiesel, mais le processus de conversion est habituellement relativement simple-- comportant l'échange des pièces en caoutchouc pour le synthétique ceux dû au biodiesel étant un dissolvant fort. On ne devrait pas brûler B100 (biodiesel 100% pur) dans un réchauffeur à la maison existant sans le casser dedans, car le biodiesel dissoudra le mazout coagulé, qui peut interrompre dans les morceaux et poser des problèmes. Cela est suggéré pour commencer en utilisant le biodiesel comme additif, et puis fonctionne votre manière jusqu'aux mélanges brûlants de biodiesel/petrodiesel des montants plus forts. Cependant, grâce à sa puissance dissolvante forte, biodiesel brûlant augmentera l'efficacité de votre maison heater.

Le biodiesel peut être distribué using l'infrastructure d'aujourd'hui , et sa production d'utiliser-et augmentent rapidement. Les stations de carburant commencent à rendre le biodiesel disponible aux consommateurs et à un nombre de plus en plus important des flottes de transport l'employer comme additif en leur carburant. Le biodiesel est généralement plus cher d'acheter que le diesel de pétrole mais ce différentiel peut diminuer en raison des économies d'échelle , du coût croissant de pétrole et des subventions d'impôts et taxs.

Description

Le biodiesel est un liquide qui varie en couleurs - entre le brun d'or et foncé - selon la matière de base de production. C'est pratiquement le non-miscible avec de l'eau, a un point d'ébullition élevé et la basse pression de vapeur . Le biodiesel typique d'ester méthylique a un point d'inflammabilité de °C du ~ 150 (°F) 300. Le biodiesel a une densité de ³ du ~ 0.88 g/cm, moins que cela de l'eau. Le biodiesel propre avec le produit de départ peut être considéré comme non-toxique.

Le biodiesel a une viscosité semblable au petrodiesel , la limite courante de d'industrie pour le diesel produit à partir du pétrole . Il peut être employé comme additif dans les formulations du diesel pour augmenter l'onctuosité du carburant diesel du soufre très réduit pur (ULSD) de , qui est avantageux parce qu'il n'a pratiquement aucun contenu de soufre. Une grande partie du monde emploie un système connu sous le nom de " ; B" ; facteur pour énoncer la quantité de biodiesel dans tout mélange de carburant, contrairement au " ; BA" ; ou " ; E" ; système utilisé pour des mélanges de l'éthanol . Par exemple, du carburant contenant le biodiesel de 20% est marqué B20. Le biodiesel pur désigné sous le nom de B100.

Le biodiesel est un carburant renouvelable qui peut être manufacturé des algues , des graisses d'huile et animales végétales ou des graisses réutilisées de restaurant ; il peut être produit localement dans la plupart des pays. Il est sûr, biodégradable et réduit des polluants d'air, tels que les substances particulaires, l'oxyde de carbone et les hydrocarbures. Des mélanges de 20 pour cent de biodiesel avec 80 pour cent de diesel de pétrole (B20) peuvent généralement être employés dans des moteurs diesel non modifiés. Le biodiesel peut également être utilisé sous sa forme pure (B100), mais peut exiger de certaines modifications de moteur d'éviter des problèmes d'entretien et d'exécution.

La densité d'énergie volumétrique du biodiesel est environ 33 MJ/l. C'est le petrodiesel plus humblement que régulier du numéro 2 de 9 %. Les variations de la densité d'énergie de biodiesel dépend de la matière de base utilisée que le processus de fabrication. Ces variations sont toujours moins que pour le petrodiesel. C'a été biodiesel réclamé donne une meilleure onctuosité et une combustion plus complète augmentant de ce fait l'énergie de moteur produite et compensant partiellement la densité de plus haute énergie du petrodiesel.

Historique

La transestérification d'huile végétale a été conduite dès 1853 par les scientifiques E. Patrick, beaucoup d'années avant que le moteur diesel du premier soit devenu fonctionnel. modèle principal de s de Rudolf diesel ', de seul 10 pi (m) le cylindre du fer 3 avec un volant à sa base, a fonctionné sur sa propre puissance pour la première fois dans le Augsbourg , le Allemagne , le 10 août , le 1893 . Dans le souvenir de cet événement, le le 10 août a été " avoué ; Biodiesel international Day" ;. Le diesel plus tard a démontré son moteur et a reçu le Prix grand (le prix le plus élevé) à l'Exposition universelle dans le Paris , le France en 1900.

Ce moteur s'est tenu comme exemple de la vision du diesel parce qu'il n'a été actionné par l'huile de l'arachide - un combustible organique , bien que pas le biodiesel de , puisqu'il n'a pas été transestérifié. Il a cru que l'utilisation du carburant de biomasse était le vrai futur de son moteur. Dans 1912 dits diesel de la parole, " ; l'utilisation d'huiles végétales pour des carburants de moteur peut sembler aujourd'hui insignifiant mais de telles huiles peuvent devenir, au cours du temps, aussi important que le pétrole et les produits du goudron de houille du time." actuel ;

Pendant les années 20, les fabricants de moteur diesel ont changé leurs moteurs pour utiliser la viscosité inférieure du petrodiesel (un combustible fossile ), plutôt que l'huile végétale (un carburant de biomasse de ). Les industries pétrolières pouvaient faire des incursions sur des marchés de carburant parce que leur carburant était beaucoup meilleur marché pour produire que les solutions de rechange de la biomasse . Le résultat, pendant beaucoup d'années, était une élimination proche de l'infrastructure de production de carburant de biomasse. Tout récemment, avoir les soucis d'incidences sur l'environnement et un écart des prix décroissant fait des carburants de biomasse tels que le biodiesel une alternative croissante.

En dépit de l'utilisation répandue des carburants diesel dérivés du pétrole fossiles, l'intérêt pour les huiles végétales comme carburants dans des moteurs à combustion interne est rapporté dans plusieurs pays pendant les années 20 et les années 30 et plus tard pendant la deuxième guerre mondiale . On a rapporté que le Belgique , le France , le Italie , le Royaume-Uni , le Portugal , le Allemagne , le Brésil , le Argentine , le Japon et le Chine examinent et les huiles végétales utilisées en tant que carburants diesel pendant ce temps. Quelques problèmes opérationnels ont été rapportés en raison du de grande viscosité d'huiles végétales comparées au carburant diesel de pétrole, qui ont comme conséquence l'atomisation pauvre du carburant dans le jet de carburant et mènent souvent aux dépôts et à la cokéfaction des injecteurs, de la chambre de combustion et des valves. Les tentatives de surmonter ces problèmes ont inclus le chauffage d'huile végétale, le mélangeant avec du carburant diesel ou l'éthanol dérivé du pétrole, la pyrolyse et la fissuration d'huiles.

On a accordé le le 31 août , le 1937 , G. Chavanne de l'université de Bruxelles (Belgique) un brevet pour un " ; Procédé pour la transformation d'huiles végétales pour leurs usages comme fuels" ; (armature « carburants de comme d'en Vue de Leur Utilisation de Procédé de Transformation d' Huiles Végétales ") brevet belge 422. Ce brevet a décrit l'alcoolyse (souvent désignée sous le nom de la transestérification) d'huiles végétales using le méthanol et l'éthanol afin de séparer les acides gras du glycérol en remplaçant le glycérol par les alcools linéaires courts. Ceci semble être le premier compte de la production de ce qui est connu comme " ; biodiesel" ; aujourd'hui.

Plus récemment, en 1977, biodiesel produit par Parente brésilien d'Expedito de scientifique using la transestérification avec de l'éthanol, et encore classé un brevet pour le même processus. Ce processus est classifié comme biodiesel par des normes internationales, conférant un " ; identité et qualité normalisées. Aucun autre combustible organique proposé n'a été validé par le moteur industry." ; Actuellement, le Tecbio de la compagnie de Parente fonctionne avec le Boeing et la NASA pour certifier un bioquerosene (bio-kérosène), un produit différent fabriqué et breveté par le scientifique brésilien.

Recherche sur l'utilisation d'huile de tournesol transestérifiée , et raffinage il aux normes du carburant diesel , a été lancé dans le Afrique du Sud en 1979. D'ici 1983, le procédé pour produire la carburant-qualité, biodiesel moteur-examiné a été complété et édité internationalement. Une compagnie autrichienne du , Gaskoks , a obtenu la technologie des ingénieurs agricoles sud-africains ; la compagnie a érigé l'installation pilote du premier de biodiesel en novembre 1987, et la première usine à échelle industrielle en avril 1989 (d'une capacité de 30.000 tonnes de graine de colza par an).

Tout au long des années 90, des usines ont été ouvertes dans beaucoup de pays européens, y compris la République Tchèque , le Allemagne et le Suède . Le France a lancé la production locale du carburant de biodiesel (désigné sous le nom de diester de ) de l'huile de graine de colza, qui est mélangée dans le carburant diesel régulier à un niveau de 5%, et dans le carburant diesel employé par quelques flottes captives (par exemple transport public ) à un niveau de Renault de 30%., le Peugeot et d'autres fabricants ont certifié des moteurs de camion pour l'usage avec jusqu'à ce niveau de biodiesel partiel ; les expériences avec le biodiesel de 50% sont en cours. Au cours de la même période, les nations dans d'autres régions du monde ont également vu la production locale du biodiesel commencer vers le haut : d'ici 1998, l'institut de combustibles organiques d'Autrichien avait identifié 21 pays avec des projets commerciaux de biodiesel. Le biodiesel 100% est maintenant disponible à beaucoup de stations service normales à travers l'Europe.

En septembre 2005 le Minnesota est devenu le premier état d'États-Unis pour exiger que tout le carburant diesel vendu dans l'état contiennent le biodiesel de partie, exigeant un contenu au moins de biodiesel de 2%.

Normes techniques

La norme internationale commune pour le biodiesel est en 14214 .

Il y a des caractéristiques nationales additionnelles. Le ASTM D 6751 est la norme la plus commune référencée aux Etats-Unis et au Canada. En Allemagne, les conditions pour le biodiesel sont fixées en EN 14214 du DIN standard et au R-U les conditions pour le biodiesel est fixées dans la norme d'en 14214 des BS , bien que ces deux dernières normes soient essentiellement identiques qu'en 14214 et soient juste mises en tête avec les codes nationaux respectifs d'établissement de normes. le
There sont des normes pour trois variétés différentes de biodiesel, qui sont faites de différentes huiles :

FME (gros produits d'ester méthylique, de légume et animaux, selon DIN V 51606)

PME (ester méthylique végétal, produits purement végétaux du

RME (ester méthylique de de graine de colza , selon DIN E 51606)

Les normes s'assurent que les facteurs importants suivants dans le processus de fabrication de carburant sont satisfaisants : réaction complète de
. enlèvement de
de la glycérine . enlèvement de
du catalyseur . enlèvement de
de l'alcool .

absence de

s acides gras libres . contenu du soufre de
bas.

Les essais industriels de base pour déterminer si les produits se conforment aux normes typiquement incluent la chromatographie en phase gazeuse , un essai qui vérifie seulement le plus important des variables ci-dessus. Les essais qui sont plus complets sont plus chers. Le carburant répondant aux standards de qualité est très non-toxique, avec une estimation de toxicité ( LD₅₀ ) de plus considérablement que 50 mL/kg.

Applications

Le biodiesel peut être utilisé en forme pure (B100) ou peut être mélangé avec le diesel de pétrole à n'importe quelle concentration dans des la plupart des moteurs diesel modernes. Le biodiesel dégradera les garnitures en caoutchouc du normal et les tuyaux dans des véhicules (la plupart du temps trouvés dans des véhicules construits avant 1992), bien que ceux-ci tendent à porter dehors naturellement et très probablement aient été déjà remplacés par le FKM , qui est non-réactif au biodiesel. Le biodiesel a une meilleure onctuosité que cela des carburants diesel d'aujourd'hui. Pendant la fabrication de ces derniers, pour se conformer au bas ensemble de limites d'émission de moteur de SO₂ dans des normes modernes, le hydrotreatment grave est inclus. L'addition de biodiesel réduit l'usage augmentant la vie de l'équipement d'injection de carburant qui se fonde sur le carburant pour sa lubrification, telle que les pompes d'injection, les injecteurs de pompe (également appelés des injecteurs d'unité de le ) et les injecteurs de carburant à haute pression Le biodiesel est un meilleur dissolvant que le petrodiesel, et a été connu pour décomposer des dépôts de résidu dans les lignes de carburant des véhicules qui ont été précédemment courus sur le petrodiesel. En conséquence, les filtres à essence et les injecteurs peuvent devenir clogged avec des substances particulaires si une transition rapide au biodiesel pur est faite, car le biodiesel « nettoie » le moteur dans le processus. Par conséquent, on lui recommande de changer le filtre à essence au-dessous de 600-800 milles après que la première commutation en mélange de biodiesel.

Utilisation

Le biodiesel pur et non-mélangé peut être versé directement dans le réservoir de n'importe quel véhicule diesel. Comme avec le biodiesel diesel et à basse température normal est vendu pendant des mois d'hiver pour empêcher des problèmes de viscosité. Quelques moteurs diesel plus anciens ont toujours des pièces en caoutchouc normal qui seront affectées par le biodiesel, mais dans la pratique ces pièces en caoutchouc devraient avoir été remplacées il y a bien longtemps. Le biodiesel est employé par des millions de propriétaires de voiture en Europe (en particulier Allemagne). La recherche commanditée par des producteurs de pétrole a trouvé le diesel de pétrole meilleur pour des moteurs de voiture que le biodiesel. Ceci a été contesté par les corps indépendants, incluant par exemple la division de conscience environnementale de Volkswagen, qui notent que le biodiesel réduit l'usage de moteur. Le biodiesel pur produit « à la maison » est en service par des milliers de conducteurs qui n'ont pas éprouvé l'échec, cependant, le fait demeure que biodiesel a été largement - disponible aux stations service pour moins qu'une décennie, et par conséquent comportera plus de risque que des carburants plus anciens. Le biodiesel vendu publiquement est tenu sur des niveaux élevés fixés par les organismes nationaux de normalisation.

Gélification

La température à laquelle le biodiesel (B100) pur démarre pour gélifier varie de manière significative et dépend du mélange des esters et donc de l'huile de matière de base employée pour produire le biodiesel. Par exemple, le biodiesel a produit à partir de basses variétés de l'acide érucique de débuts de la graine de canola (RME) pour gélifier au °C approximativement −10 (°F) 14. Le biodiesel produit à partir du suif tend à gélifier à environ le °C +16 (°F) 68. À partir de 2006, il y a un nombre très limité de produits qui abaisseront de manière significative le point de gel du biodiesel droit. Un certain nombre d'études ont prouvé que l'opération d'hiver est possible avec le biodiesel mélangé avec d'autres fiouls comprenant le carburant du bas du #2 du soufre et le diesel #1/kérosène diesel . Le mélange exact dépend de l'environnement de fonctionnement : les opérations réussies ont fonctionné using un 65% LS #2, 30% K #1, et mélange de 5% bio. D'autres secteurs ont couru un 70% bas soufre #2, le kérosène #1 de 20%, et mélange de 10% le bio ou un 80% K#1, et le mélange de biodiesel de 20%. Selon l'office national de biodiesel (NBB), B20 (biodiesel de 20%, petrodiesel de 80%) n'a besoin d'aucun traitement en plus de ce qui est déjà pris avec le petrodiesel.

Certains modifient leurs véhicules pour permettre l'utilisation du biodiesel sans se mélanger et sans possibilité de gélification à de basses températures. Cette pratique est semblable à celle utilisée pour courir l'huile végétale droite. Ils installent un deuxième réservoir de carburant (quelques modèles des camions ont deux réservoirs déjà). Ce deuxième réservoir de carburant est isolé par et un serpentin de chauffage using le liquide réfrigérant de moteur de est couru par le réservoir. Il y a alors une sonde de température installée pour informer le conducteur quand le carburant est assez chaud pour brûler, les commutateurs de conducteur puis de quel réservoir le moteur tire.

Contamination par l'eau

Le biodiesel peut contenir de petites mais problématiques quantités de l'eau. Bien que ce soit le hydrophobe (non-miscible avec molécules , il de de l'eau serait, en même temps, le hygroscopique au point d'attirer des molécules d'eau de l'humidité atmosphérique du ; en outre, il peut y avoir l'eau qui est résiduelle au traitement ou à résulter de la condensation de réservoir de stockage. La présence de l'eau est un problème parce que : l'eau de

réduit la chaleur de la combustion du carburant en bloc. Ceci signifie plus de fumée , commençant plus dur, moins de puissance de . l'eau de
cause la corrosion des composants essentiels d'installation carburant : les pompes à essence, les pompes d'injecteur, les lignes de carburant, l'eau de

etc.

et les microbes causent les filtres de papier d'élément dans le système à l'échouer (putréfaction), qui a alternativement comme conséquence l'échec prématuré de la pompe à essence due à l'ingestion de grandes particules. l'eau de
gèle pour former des cristaux de glace près de 0 °C (°F) 32. Ces cristaux fournissent des emplacements pour la nucléation et accélèrent la gélification du carburant résiduel. l'eau de
accélère la croissance des colonies de microbe, qui peuvent brancher vers le haut d'une installation carburant. Utilisateurs de biodiesel qui ont chauffé des réservoirs de carburant donc pour faire face à un problème pendant toute l'année de microbe. Précédemment, il a été difficile mesurer la quantité de l'eau souillant le biodiesel en prélevant des échantillons, puisque l'eau et pétrole séparés. Cependant, il est maintenant possible de mesurer la teneur en eau using l'eau dans des sondes d'huile.

Applications de chauffage

Le biodiesel peut également être utilisé comme carburant de chauffage dans les chaudières domestiques et commerciales. Des travaux de recherche techniques ont édité au R-U par l'institut de la tuyauterie et la technologie de chauffage a eu droit le " ; Mazout de biodiesel : Chauffage soutenable pour le future" ; par Andrew J. Robertson décrit la recherche de laboratoire et le projet d'essais pratiques using le biodiesel pur et les mélanges de biodiesel comme carburant de chauffage dans les chaudières au fuel. Pendant l'expo 2006 de biodiesel au R-U, Andrew J. Robertson a présenté sa recherche de mazout de biodiesel de son exposé technique et a proposé que le biodiesel B20 pourrait réduire les émissions BRITANNIQUES du ménage CO₂ par 1.5 millions de tonnes par an et exige seulement environ 330.000 hectares de terres arables pour le biodiesel required pour le secteur BRITANNIQUE de mazout. Le papier suggère également que les chaudières existantes d'huile puisse facilement et à bon marché être converti en biodiesel si le biodiesel B20 est utilisé.

Disponibilité et prix

La production globale de biodiesel a atteint 3.8 millions de tonnes en 2005. Approximativement 85% de production de biodiesel est venu de l'Union européenne.

Vendre au détail, à la pompe , des prix comprenant fédéral et les impôts de moteur de d'état de B2/B5 sont inférieurs au diesel du pétrole par environ 12 cents, et les mélanges B20 sont identiques que le petrodiesel.

Production

voient également :

la production de biodiesel de

Chimiquement, le biodiesel transestérifié comporte un mélange des esters alkyliques du mono des acides gras à longue chaîne que la forme la plus commune emploie le méthanol pour produire les esters méthyliques du car c'est l'alcool le meilleur marché disponible, bien que l'éthanol puisse être employé pour produire un biodiesel éthylique d'ester et des alcools plus supérieurs tels que l'isopropanol et un butanol ont été également employés. Using des alcools des poids moléculaires plus élevés améliore les propriétés de fluage à froid de l'ester en résultant, au coût d'une réaction moins efficace de transestérification. Un processus de fabrication de la transestérification du lipide est employé pour convertir l'huile basse en esters désirés. Tous les acides gras (FFAs) de libre dans l'huile basse ou sont convertis pour savonner et éliminés du processus, ou ils sont estérifiés (rapportant plus de biodiesel) using un catalyseur acide. Après ce traitement, à la différence de l'huile végétale droite , le biodiesel a des propriétés de la combustion très semblables à ceux du diesel de pétrole, et peut la remplacer dans les utilisations les plus courantes.

Un sous-produit du procédé de transestérification est la production du glycérol . Pour toute les 1 tonne de biodiesel qui est manufacturé, 100 kilogrammes de glycérol sont produits. À l'origine, il y avait un marché valable pour le glycérol, qui a aidé les sciences économiques du processus dans son ensemble. Cependant, avec l'augmentation de la production globale de biodiesel, le prix du marché de ce glycérol brut (contenant des résidus de l'eau et de catalyseur de 20%) s'est brisé. La recherche est conduite globalement pour employer ce glycérol comme bloc constitutif chimique. Une initiative au R-U est le défi de glycérol.

Habituellement ce glycérol brut doit être purifié, typiquement en effectuant la distillation sous vide. C'est plutôt grand consommateur d'énergie. Le glycérol de raffinage (pureté 98%+) peut alors être utilisé directement, ou être converti en d'autres produits. Les annonces suivantes ont été faites en 2007 : Une entreprise en participation de Ashland Inc. et de Cargill a annoncé que les plans pour faire le propylèneglycol en Europe à partir du glycérol et du Dow Chemical ont annoncé les plans semblables pour l'Amérique du Nord. Le Dow prévoit également de construire une usine dans le Chine pour faire le Epichlorhydrin à partir du glycérol . Le Epichlorhydrin est une matière première première pour les résines époxydes .

Matière de base de biodiesel

huiles egetable Une série d'huiles peuvent être employées pour produire le biodiesel. Celles-ci incluent : matière de base d'huile vierge de
; La graine de colza et les pétroles du soja sont la plupart d'utilisés généralement, huile de soja seule expliquant environ quatre-vingt-dix pour cent de tous les stocks de carburant ; Il peut également être obtenu à partir des pennycress de champ de et du Jatropha d'autres récoltes tel que la moutarde , le lin textile , le tournesol , l'huile de palmier , le chanvre , et même la promesse d'exposition des algues (voir la liste de d'huiles végétales pour une liste plus complète) ; huile végétale (WVO) de perte de de
; graisses animales de
comprenant le suif , saindoux , graisse , graisse de poulet, de de de jaune de La production mondiale de la graisse d'huile et animale végétale n'est pas encore suffisante pour remplacer l'utilisation liquide de combustible fossile. En outre, quelques groupes environnementaux s'opposent à la vaste quantité de cultivant et la fertilisation over- en résultant , l'utilisation du pesticide , et la conversion d'utilisation de la terre qu'ils disent seraient nécessaires pour produire l'huile végétale additionnelle.

Beaucoup d'avocats proposent que l'huile végétale de perte soit la meilleure source d'huile pour produire le biodiesel. Cependant, l'approvisionnement disponible est rigoureusement moins que la quantité de carburant pétrole-basé qui est brûlé pour le transport et le chauffage domestique dans le monde. Il est important de noter qu'une unité d'huile de rebut n'est pas équivalente à une unité de biodiesel.

Bien qu'il soit rentable d'employer WVO pour produire le biodiesel, il est bien plus profitable de convertir WVO en d'autres produits tels que le savon . Par conséquent, la plupart des WVO qui n'est pas vidé dans les remblais est employé dans ces autres buts. Des graisses animales sont pareillement limitées dans l'approvisionnement, et il ne serait pas efficace d'élever des animaux simplement pour leur graisse. Cependant, la production du biodiesel avec la graisse animale qui aurait été autrement jetée pourrait remplacer un petit pourcentage d'utilisation de diesel de pétrole. Actuellement, 5 millions d'usine du dollar est construite, avec l'intention de produire le biodiesel à partir de certains 1.05 des millions de tonnes prévus (2.3 milliards de livres) du poulet que la graisse a produit annuellement l'usine de volaille locale de Tyson, bien que les initiés estiment une production potentielle de 1.1 milliard de litres (300 millions de gallons) de carburant de la matière de base de graisse de poulet.

Le carburant diesel prévu de transport et le mazout de chauffage domestique utilisé aux Etats-Unis est environ 190 milliards de litres (50 milliards de gallons des USA) selon l'administration , ministère de l'énergie de l'information d'énergie de d'USA -. Les graisses d'huile et animales végétales de rebut ne seraient pas assez pour satisfaire cette demande. Aux Etats-Unis, la production prévue d'huile végétale pour tous les usages est environ 11 millions de tonnes (24 milliards de livres) ou 11 milliards de litres (3 milliards de gallons des USA), et la production prévue de la graisse animale est 5.3 millions de tonnes (12 milliards de livres). (Van Gerpen, 2004)

Les usines de matière de base de biodiesel utilisent la photosynthèse pour convertir l'énergie solaire en énergie chimique. L'énergie chimique stockée est libérée quand elle est brûlée, donc les usines peuvent offrir une source soutenable d'huile pour la production de biodiesel. La majeure partie de l'anhydride carbonique a émis quand le biodiesel brûlant réutilise simplement cela qui a été absorbé pendant la croissance de plantes, ainsi la production nette des gaz à effet de serre est faible.

L'efficacité de rendement de matière de base par acre affecte la praticabilité de construire la production aux niveaux industriels énormes exigés pour actionner un pourcentage significatif des véhicules de national ou du monde. La plus haute matière de base de rendement pour le biodiesel est les algues , qui peuvent produire le times< 250 ! -- Ceci ne correspond pas aux figures dans le lien d'Algaculture qui indique seulement des 7 à 31 périodes la quantité d'huile--> la quantité d'huile par acre comme soja.

Rendements de récoltes communes < ! -- Par an ? ? ? ? -->

Efficacité et arguments économiques

Selon une étude écrite par le jeu rouleau-tambour. Van Dyne et Raymer pour l'autorité de vallée du Tennessee de , la ferme moyenne des USA consomme le carburant au taux de 82 litres par hectare (8.75 gallons de des USA par acre ) de terre pour produire une récolte. Cependant, les récoltes moyennes d'huile de produit de graine de colza à un taux moyen de 1.029 L/ha (110 USA gallon/acre), et de gisements élevés de graine de colza de rendement produisent environ 1.356 L/ha (145 USA gallon/acre). Le rapport de l'entrée au rendement dans ces cas est rudement 1:12. La photosynthèse est connue pour avoir un taux d'efficacité environ de 3-6% de rayonnement solaire total et si la masse entière d'une récolte est utilisée pour la production énergétique, l'efficacité globale de cette chaîne est connue pour être environ 1%. Ceci ne compare pas favorablement aux piles solaires combinées avec une boîte de vitesse électrique, toutefois le biodiesel dehors-concurrence les piles solaires en coût et la facilité du déploiement en tant que piles solaires coûtait toujours approximativement US$1,000 par mètre carré. Cependant, ces statistiques ne sont pas seuls assez pour montrer si un tel changement semble raisonnable économique. Des facteurs additionnels doivent être tenus compte, comme : l'équivalent de carburant de l'énergie exigée pour traiter, le rendement de carburant d'huile vierge, le retour sur cultiver la nourriture, le biodiesel d'effet aura des prix de denrées alimentaires et du coût relatif de biodiesel contre le petrodiesel. Une étude de 1998 joints par le ministère de l'énergie d'États-Unis (DAINE) et le ministère de l'agriculture des États-Unis (l'USDA) a tracé plusieurs des divers coûts entraînés dans la production du biodiesel et a trouvé cela combinaison, il rapporte 3.2 unités d'énergie de produit de carburant pour chaque unité d'à énérgie de combustion fossile consommé. Cette mesure désigné sous le nom du rendement d'énergie de . Une comparaison au diesel de pétrole, à l'essence de pétrole et au bioéthanol using les nombres de l'USDA peut être trouvée au ministère de l'agriculture du Minnesota le site Web dans le pétrole de comparaison du carburant que diesel s'avère pour avoir un 0.843 rendement d'énergie, avec 0.805 pour l'essence de pétrole, et à 1.34 pour le bioéthanol. L'étude 1998 a employé l'huile de soja principalement comme le pétrole bas pour calculer l'énergie rapporte. En outre, en raison de la densité de plus haute énergie du biodiesel, combinée avec le rendement plus élevé du moteur diesel, une unité de biodiesel produit l'énergie efficace de 2.25 unités d'éthanol. En outre, de plus hautes récoltes oléagineuses ont pu augmenter le rendement d'énergie de biodiesel. De quelque manière que non toutes les huiles maintiennent les mêmes capacités de chaleur.

La discussion au-dessus du bilan énergétique du biodiesel est continue. Est généralement le 2. Transitioning entièrement aux combustibles organiques pourrait exiger d'immenses régions de terre si des cultures vivrières vivrières traditionnelles sont employées (bien que les cultures vivrières non vivrières peuvent être utilisées). Le problème serait particulièrement grave pour des nations avec de grandes économies, puisque des balances de consommation d'énergie avec le rendement économique. Si employant seulement les usines de nourriture traditionnelles, la plupart des telles nations n'ont pas de suffisamment de terres arables pour produire le combustible organique pour les véhicules de la nation. Les nations avec de plus petites économies (par conséquent moins de consommation d'énergie) et les terres plus arables peuvent être dans de meilleures situations, bien que beaucoup de régions ne puissent pas se permettre de détourner la terre à partir de la production alimentaire. Pour des pays du tiers monde , les sources de biodiesel qui emploient terre marginale pourraient sembler plus de raisonnable, par exemple écrous de l'huile de Honge de développé le long des routes ou du Jatropha cultivé le long des lignes de rail. Des études plus récentes using des espèces des algues avec le contenu d'huile jusqu'à de 50% ont conclu ce seulement 28.000 kilomètres de ² ou 0.3% de la région terrestre des USA pourrait être utilisé pour produire assez de biodiesel pour remplacer tout le carburant de transport que le pays utilise actuellement. En outre, autrement la terre inutilisée de désert (qui reçoit le rayonnement solaire élevé) pourrait être la plus efficace pour la culture des algues, et les algues pourrait utiliser la ferme de rebut et l'excès CO₂ des usines pour aider à expédier la croissance des algues. Dans des régions tropicales, telles que la Malaisie et l'Indonésie, le palmier à huile est planté rapidement pour fournir une demande croissante de biodiesel sur l'Europe et d'autres marchés. On l'a estimé en Allemagne que le biodiesel d'huile de palmier a plus moins de 1/3 des coûts de production de biodiesel de graine de colza. La source directe de teneur en énergie de biodiesel est énergie solaire capturée par des usines pendant la photosynthèse . Le site Web biodiesel.uk discute le bilan énergétique positif du biodiesel : le quand la paille a été laissée dans le domaine, production de biodiesel était fortement positif d'énergie, rapportant 1 biodiesel du GJ pour chaque 0.561 GJ d'absorption d'énergie (un rendement/rapport coûté de 1. Le
quand la paille a été brûlée pendant que du carburant et la graine oléagineuse rapemeal étaient utilisés comme engrais, le rendement/rapport coûté pour la production de biodiesel était encore meilleur (3. En d'autres termes, pour chaque unité de l'absorption d'énergie pour produire le biodiesel, le rendement était 3.71 unités (la différence de 2.71 unités serait de l'énergie solaire).

Le biodiesel est devenir d'intérêt aux compagnies intéressées à la production à l'échelle commerciale aussi bien que l'utilisateur plus habituel de biodiesel de brew à la maison et l'utilisateur d'huile végétale droite ou d'huile végétale de perte dans des moteurs diesel. Les processeurs faits maison de biodiesel de sont beaucoup et varié. Le succès du biodiesel homebrewing, et micro-économie-de-mesurent des opérations, continue à briser le mythe conventionnel d'affaires que les grandes opérations d'économie d'échelle sont les plus efficaces et profitables. Il devient de plus en plus évident que de petite taille, localisé, l'énergie de bas-impact garde plus de ressources et de revenu au sein des communautés, réduit des dommages à l'environnement, et exige moins de gestion des déchets.

Avantages environnementaux

Les avantages environnementaux par rapport aux carburants basés par pétrole incluent : " de
; À la tuyère, le biodiesel émet le 4.7% plus de CO2 de que le diesel" de pétrole ;. Cependant, si " ; carbone de biomasse expliqué séparément du carbon" fossile-dérivé ; , on peut conclure que le biodiesel réduit des émissions de l'oxyde de carbone (Co) par approximativement l'anhydride carbonique de 50% et de 78% sur une base nette de cycle de vie parce que le carbone dans des émissions de biodiesel est réutilisé du carbone qui était dans l'atmosphère, plutôt que le carbone présenté du pétrole qui a été séquestré dans la croûte terrestre. le biodiesel de
contient peu de benzofluoranthène des hydrocarbures aromatiques : réduction de 56% ; Benzopyrène : réduction de 71%. le biodiesel de
peut réduire près pas moins de 20% l'émission directe (de tuyère) particules des substances particulaires de petites des produits pleins de combustion, sur des véhicules avec les filtres particulaires, comparés au diesel du bas-soufre (<50 page par minute). Des émissions particulaires comme résultat de production sont réduites près environ 50%, comparé au diesel fossile-originaire. (Beer et autres, 2004). le biodiesel de
a une estimation plus élevée de cétane de que le petrodiesel, qui peut améliorer l'exécution et nettoyer des émissions comparées à petro-diesel brut (avec du cétane plus bas que 40). le biodiesel de
est considéré des conditions idéales de dessous aisément biodégradables et non-toxique. Une université des taux de biodégradation comparés par étude de l'Idaho de biodiesel, d'huiles végétales ordonnées, de mélanges diesel de biodiesel et de pétrole, et de 2-D carburant diesel ordonné. Using de basses concentrations du produit à dégrader (22h dans les solutions traitées par des boues d'éléments nutritifs et d'eaux d'égout, ils ont démontré que biodiesel dégradé au même taux qu'une commande de dextrose et 5 fois plus rapidement que le diesel de pétrole pendant 28 jours, et que les mélanges de biodiesel ont doublé le taux de dégradation diesel de pétrole par le Co-métabolisme. La même par étude dégradation de sol examinée using 10 000 pages par minute de diesel de biodiesel et de pétrole, et biodiesel trouvé a dégradé deux fois au taux de diesel de pétrole dans le sol. Dans tous les cas, c'était biodiesel déterminé a également dégradé plus complètement que le diesel de pétrole, qui a produit les intermédiaires indéterminées médiocrement dégradables. Les études de toxicité pour le même projet n'ont démontré aucune mortalité et peu d'effets toxiques sur des rats et des lapins avec jusqu'à 5000 mg/kg de biodiesel. Le diesel de pétrole a montré à aucunes mortalités à la même concentration l'un ou l'autre, toutefois des effets toxiques tels que la perte de cheveux et se décolorer urinaire ont été notés avec des concentrations de mg/l >2000 chez les lapins. le
aux Etats-Unis, biodiesel est le seul combustible de substitution avoir avec succès accompli les conditions d'essai d'effets sur la santé (rangée I et rangée II) de l'acte d'air pur de (1990) . le
puisque le biodiesel est plus employé souvent dans un mélange avec le diesel de pétrole, là sont peu d'études formelles au sujet des effets sur le biodiesel pur dans les moteurs et des véhicules non modifiés dans l'utilisation de jour en jour. Alimenter répondre aux normes et des pièces de moteur qui peuvent résister aux propriétés dissolvantes plus grandes du biodiesel est prévues à--et dans des cas rapportés fait--ne courir sans aucun problème additionnel que l'utilisation du diesel de pétrole.
le point d'inflammabilité du biodiesel (le °C) >150 est sensiblement plus haut que celui du diesel de pétrole (°C) 64 ou essence (°C) −45. Le point de gel de biodiesel varie selon la proportion de différents types d'esters contenus. Cependant, la plupart de biodiesel, y compris cela fait à partir de l'huile de soja, a un gel légèrement plus haut < ! --Oui il est plus haut, svp ne changent pas ceci--point de nuage de >and que le diesel de pétrole. Dans la pratique ceci exige souvent le chauffage des réservoirs de stockage, particulièrement dans des climats plus frais. le biodiesel pur de
(B100) peut être utilisé dans n'importe quel moteur diesel de pétrole, bien qu'il soit généralement employé dans des concentrations inférieures. Quelques secteurs ont exigé le petrodiesel très réduit de soufre, qui réduit la viscosité et l'onctuosité normales du carburant dû au déplacement du soufre et de certains autres matériaux. Des additifs sont exigés pour faire ULSD correctement entrer dans les moteurs, faisant à biodiesel une alternative populaire. Gammes aussi basses que 2% (B2) ont été montrés à l'onctuosité de restauration. Beaucoup de municipalités ont commencé using le biodiesel de 5% (B5) dans l'équipement de neige-déplacement et d'autres systèmes.

Soucis environnementaux

Les endroits où des plantes productrices de pétrole sont cultivées est de préoccupation croissante à quelques écologistes , un de des soucis principaux étant que les pays peuvent des vastes zones définies du de la forêt tropicale afin de cultiver de telles plantes oléagineuses riches telles que le palmier à huile . Dans le Philippines et dégagement de forêt de l'Indonésie un tel est déjà en cours pour la production d'huile de palmier pour la nourriture. La perte de de l'habitat sur une telle échelle a pu mettre en danger de nombreuses espèces de de plantes et d'animaux. Un intérêt particulier qui a suscité l'attention considérable est la menace aux populations déjà-craintives des orangs-outans sur les îles indonésiennes du Bornéo et du Sumatra , qui font face à l'extinction possible .

Les huiles de biodiesel et de matière de base produites en Asie, en Amérique du Sud et en Afrique sont actuellement moins chères que ceux produites en Europe et Amérique du Nord suggérant que les importations vers ces nations plus riches soient susceptibles d'augmenter à l'avenir. Comme tout le pétrole basé les carburants, biodiesel exige également un investissement significatif d'énergie avant qu'il arrive aux pompes à essence, ainsi loyalement les comparaisons parmi des carburants exigent des analyses complètes de cycle de vie pour chaque type de carburant. Les USA EPA estiment actuellement que l'utilisation du biodiesel représente une réduction de 67% des émissions de gaz participant à l'effet de serre en comparaison des carburants basés par pétrole. Si le déboisement , et la monoculture cultivant des techniques étaient employés pour cultiver des récoltes de combustible organique, le biodiesel est prévu pour devenir une menace grave à l'environnement. Ces problèmes pourraient être aggravés comme biodiesel devient plus populaire à moins que des lois rigoureuses soient présentées et imposées pour commander la production de biodiesel. Les cultures non-alimentaires et les algaes riches de lipide avec des rendements énormément plus grands d'huile peuvent également remplacer bas-rapportent les cultures vivrières vivrières annuelles telles que le soja, bordant le risque de déboisement lié à la prise répandue du biodiesel.

Car les récoltes non-alimentaires facilitent également l'utilisation des terres dégradées, de l'eau usagée, des eaux d'égout traitées, et d'autres jets de rebut, les avantages de telles récoltes dépassent bien leurs plus grands rendements. D'ailleurs, des récoltes non-alimentaires choisies telles que le jatropha et la graine de ricin peuvent être cultivées dans les polycultures, dedans non-jusquaux applications agricoles, et elles mesurent bien du point de vue de la production, du stockage, et du traitement. En soi, ces récoltes ont la promesse considérable pour de petits exploitants dans toutes des latitudes tropicales et tempérées, fournissant une option de culture de rapport qui peut également déplacer la demande locale du pétrole importé.

Si brûlé sans additifs, on estime que le biodiesel (B100) produit environ 10% tuyère-émissions supplémentaires de l'oxyde d'azote NO_x que le petrodiesel. Car le biodiesel a un bas contenu de soufre, des émissions de NO_x peuvent être réduites par l'utilisation des convertisseurs catalytiques moins que les émissions de NO_x des moteurs diesel conventionnels. D'ailleurs, comme carburant de transport, le biodiesel est dans sa enfance en termes d'additifs qui sont capables d'améliorer la densité d'énergie, la résistance à la gélification, et le NO_xemissions. La discussion continue au-dessus de NO_x, de substances particulaires, de brouillard enfumé, et d'émissions de gaz participant à l'effet de serre de biodiesel et de tous autres nouveaux carburants de transport, combustibles organiques en particulier. Finalement, une plus grande clarté sur les distinctions fondamentales entre le brouillard enfumé et d'autres issues locales de pollution contre des émissions de gaz participant à l'effet de serre sera essentielle pour des les deux ordre public bien fondé aussi bien que des choix bons du consommateur d'informend. En février 2006 un expert en matière de biodiesel de marine a réclamé des émissions de NO_x étaient dans la pratique réellement inférieur à la ligne de base. Davantage de recherche est nécessaire.

Les avances récentes dans l'utilisation de l'oxyde de cérium de , cependant, tiennent le potentiel d'éliminer presque des émissions de NOx du petrodiesel et du biodiesel, et les additifs de carburant diesel basés sur l'oxyde de cérium peuvent améliorer la consommation de carburant de 11% dans des moteurs diesel non modifiés.

Recherche courante

Il y a de recherche continue dans trouver des récoltes plus appropriées et améliorer le rendement d'huile. Using les taux actuariels, les vastes quantités de terre et l'eau doux seraient nécessaires pour produire assez d'huile pour remplacer complètement l'utilisation de combustible fossile. Elle exigerait deux fois de la région terrestre des USA d'être consacrés à la production de soja, ou de deux-tiers à consacrer à la production de graine de colza, pour répondre aux besoins courants de chauffage et de transport des USA.

Les variétés particulièrement multipliées de moutarde peuvent produire les rendements raisonnablement élevés d'huile, et ont l'avantage supplémentaire que le reste de repas après l'huile a été extrait peut agir en tant que pesticide efficace et biodégradable .

Algaculture

De 1978 à 1996, le laboratoire national d'énergie renouvelable des États-Unis de a expérimenté avec employer des algues comme source de biodiesel dans le " ; Les espèces aquatiques de programment le " de ;. Un article individu-édité par Michael Briggs, au groupe de biodiesel d'UNH , offre des évaluations pour le remplacement réaliste de tout le carburant véhiculaire du avec le biodiesel par l'utilisation des algues qui ont un contenu d'huile normal plus considérablement que 50%, que Briggs propose peut être développé sur des étangs d'algues aux usines du traitement des eaux résiduaires .

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