4.2. ЗАСТОСУВАННЯ ПАЛИВ РОСЛИННОГО ПОХОДЖЕННЯ

 

До палив рослинного походження відносяться ріпакова, соєва, пальмова, соняшникова олії та їх ефіри. Як приклад палив рослинного походження розглянемо застосування метилового ефіру ріпакової олії (МЕРО). В країнах з помірним кліматом з 1 га ріпаку виходить 1000 кг метилового ефіру.

Метиловий ефір ріпакової олії має питому теплоту згоряня палива меншу, ніж дизельне паливо, завдяки вмісту в ньому кисню. Через участь останнього в реакціях окислення питома теплота згоряння суміші МЕРО з повітрям близька до питомої теплоти згоряння дизельного палива. Мало відрізняється між собою також теоретичний коефіцієнт молекулярної зміни за внутрішнього сумішоутворенні.

Традиційне біодизельне паливо виробляється із застосуванням метилового спирту, який є високотоксичним та небезпечним для здоров’я людей. Це суттєвий негативний фактор з точки зору екологічної безпеки при виробництві біопалива (особливо в умовах сільськогосподарського виробництва) та його використанні, адже через ефекти деструкції можливе виділення з біопалива метилового спирту, особливо за відхилення від нормальної роботи паливної системи двигуна. Також недоліком метилового ефіру є те, що він є досить агресивною речовиною у відношенні до матеріалів деталей двигуна (метали, гума). Тому при його застосуванні вимагається заміна паливних баків, паливних шлангів та прокладок на такі, що виготовлені зі стійкого до МЕРО матеріалу, а також частіша заміна моторного масла.

Експлуатаційні властивості біодизельного палива на основі ріпакової олії та ізопропілового спирту (ІЕРО) досліджувались у лабораторних умовах. Отримані значення  порівнювались із значеннями відповідних показників еталону (МЕРО), а також із значеннями показників згідно до вимог чинної нормативної документації для нафтового дизельного палива (табл. 4.1).

 Таблиця 4.1. Порівняльна характеристика показників експлуатаційних  властивостей  дизельного та біодизельних палив

 

Менша частина вуглецю в молекулах біодизельних палив призводить до зменшення їх нижчої теплоти згоряння. Тому для отримання однакової ефективної потужності дизеля під час його роботи на нафтовому дизельному паливі та біодизельних паливах питома ефективна витрата палива є більшою у випадку використання біопалив. Крім того до деякого погіршення показників дизеля при роботі на біодизельних паливах призводить більша їх в’язкість у порівнянні з нафтовим паливом. Наслідком цього є дещо гірше розпилювання цього палива форсунками. Тому деякі дослідники рекомендують використовувати біодизельне паливо в сумішах з дизельним паливом (30% біодизельного і 70% ДП).

Але з поміж біодизельних палив найбільша теплота згоряння та найменша витрата палива у ІЕРО, що вигідно відрізняє його від МЕРО і ЕЕРО. Наявність кисню в молекулах біодизельних палив дозволяє інтенсифікувати процес згоряння. Інші ефективні показники двигуна за умови збільшення питомої ефективної витрати палива є одинаковими

В’язкість ІЕРО вища у порівнянні з відповідним значенням нормативних вимог, що може утруднити проходження палива через фільтри, подачу палива форсунками та погіршити сумішоутворення. Це можна вважати недоліком ІЕРО. Тому за низьких температур таке паливо доцільно використовувати в сумішах з нафтовим дизельним паливом. При цьому покращуються змащувальні властивості очищеного від сірки нафтового дизельного палива, яке виготовляється тепер згідно з європейськими стандартами.  Температура застигання ІЕРО вдвічі нижча, ніж в МЕРО, і в 2,2 рази нижча, ніж вимагає ДСТУ для нафтового дизельного палива марки «Л». Це важлива перевага нового продукту над існуючими аналогами, адже вона дає можливість використовувати таке паливо в зимовий період при температурі до – 22С, тоді як еталонне до – 12С. Кислотність у ІЕРО відсутня, тобто воно не є корозійно активним. Зольність ІЕРО  в межах норми, що свідчить про низький вміст у біодизельних паливах мінеральної золи.

Біодизельне паливо, і в першу чергу ІЕРО, є більш безпечним з точки зору екології. Як показали досліди, біодизель при попаданні у воду не спричиняє шкоди живим організмам. Крім того, він повністю біологічно розпадається в грунті або в воді мікроорганізмами за 28 днів. Проведені токсиколого-гігієнічні дослідження ІЕРО дозволили зробити висновок, що це паливо належить в цілому до 4 класу небезпеки (найнижчий клас).

В біодизельному паливі  практично не міститься сірки, завдяки чому двигун, працюючий на цьому паливі, має практично нульовий рівень викидів SO, що вигідно відрізняє його від дизеля, в якого викиди оксидів сірки наносять суттєву шкоду екології. Це особливо актуально для нашої держави, тому що в дизельному паливі, яке виробляється на наших нафтопереробних заводах вміст сірки в декілька разів перевищує допустимі норми. Важливою перевагою двигунів, які працюють на біодизельному паливі, є малі викиди в атмосферу двооксиду вуглецю , який сприяє  утворенню парникового ефекту на Землі.  Це пояснюється тим, що в біодизельному паливі міститься менше вуглецю, ніж в нафтових паливах.