Биодизель в домашних условиях: Биодизель в домашних условиях

Готовим дизтопливо в домашних условиях

Сегодня большинство стран Европы уделяют внимание экологии. В первую очередь это касается вредных выбросов автомобилей в атмосферу. Поэтому производители дизтоплива ищут альтернативные типы горючего основанные на биологических веществах. Одной из таких технических жидкостей является биодизель на рапсовом или пальмовом масле. Топливо получается за счет простейшего технологического процесса очистки. Но насколько это оправданно в условиях гаража? Можно ли сделать солярку в домашних условиях? Насколько такое биотопливо подходит для использования в автомобиле?

Самодельный биодизель – основные особенности

Основное сырьё для приготовления домашнего дизеля – это масло рапса, пальмы и сои. Из этих растений получается хороший выход высококачественного топлива. Иногда используют жиры животного происхождения. Обычно такие отходы получаются после изготовления мясных изделий. В качестве альтернативы пойдет масло подсолнечника. Такой ингредиент в изобилии имеется в заведениях быстрого питания.

Чтобы изготовить биодизель используя любое сырье, нужно следовать простейшим правилам:

• Провести глубокую и тонкую очистку сырья, используемого для изготовления биологического горючего.


• Смешать очищенную основу и метиловый спирт. Добавить щелочной катализатор. Обычно в качестве катализирующего элемента используется натрий.


• Тщательно перемешать все компоненты при медленном нагреве. Температура увеличивается до 60 градусов Цельсия на протяжении 2 часов. По-научному этот процесс назвали этерификацией.


• Отстоять выделенное масло пока оно не расслоится на компоненты: глицериновую фракцию и солярку.


• Выполнить сепарацию полученных ингредиентов и выделить чистое дизтопливо.


• Выпарить оставшуюся влагу из полученного состава.

Для организации домашнего производства биотоплива не понадобится сложное техническое оборудование. Потребуется:

• три пластиковые емкости;


• соединительный трубопровод;


• основной и дозирующий насос;


• электрический нагреватель;


• переходники и другие соединительные элементы.

Главная проблема – невозможность автоматизации процесса. Поэтому решившись на изготовление солярки в домашних условиях придется постоянно контролировать производственный процесс.

Проблемы самостоятельного изготовления топлива?

Основная проблема изготовления биотоплива – это недостаток ингредиентов. Самостоятельное производство горючего выгодно фермерским хозяйствам занимающимся выращиванием сои или рапса. Отработанное подсолнечное масло в больших количествах имеется в фастфудах. При отсутствии доступа к основному сырью от самостоятельного изготовления биодизеля лучше отказаться.

Изготавливая топливную жидкость в гараже нужно понимать, что она не подходит для использования в легковом автомобиле. Для заправки транспортного средства нужно качественно очищенная смесь, полученная на промышленном производстве. Только специальный технологический процесс позволяет получать высококачественную солярку.

Биодизель низкого качества подойдет для отечественных, тракторов которым неважно что залито в бензобаке. Поэтому если вы владелец легкового автомобиля заниматься изготовлением солярки в условиях гаража бессмысленно.

Учитывая, что украинские автолюбители не имеют достаточного количества основного сырья разумнее и проще купить готовую солярку на заправочной станции. А принимая во внимание расходы можно смело говорить, что цена дизеля на сайте https://auto.ria.com/toplivo/ukrnafta/ ниже, чем самодельного биотоплива. Хотя ради эксперимента можно наладить технологический процесс в домашних условиях. Но полученное топлива ни в коем случае нельзя использовать для заправки машины.

Подводим итоги

Основное достоинство альтернативного топлива – это его экологическая чистота. Из-за отсутствия большого количества серы в биодизеля вредные выбросы из выхлопной трубы минимальные. Даже попав в открытый источник воды солярка не навредит окружающей среде. Она быстро распадается на безвредные микроорганизмы. За счет высокого цетанового числа дизтоплива мотор автомобиля работает в оптимальном режиме. Это значительно увеличивает эксплуатационный ресурс авто. Однако нужно помнить о недостатках альтернативных видов горючего:

• производство качественного биодизеля дороже изготовления стандартных видов солярки;


• хранить топливо на биологической основе можно не больше 90 дней;


• получить качественную топливную жидкость можно из большого количества сырья.

Подводя итоги можно смело сказать, что домашнее изготовление биологического дизеля – это не выгодный в финансовом плане процесс. А учитывая, что в домашних условиях топливо получается низкого качества, то проще купить его на заправочной станции.

Производство в домашних условиях и как бизнес-идея

В мире всё чаще принимают меры по сохранению природы, снижению опасности человеческой деятельности, негативного влияния на экологию, удешевлению топлива. Всё больше компаний начали делать биодизель, отвечающий потребностям собственников автомобилей и не наносящий вреда окружающей среде.

Из чего состоит биодизель?

Экологичное горючее делают в основном из растительного масла или использованного животного жира. Изготовление биодизеля высокой калорийности возможно из пальмового масла. Такой продукт нельзя использовать при низких температурах, поскольку он замерзает. Его применяют на Юге, где круглый год температура выше 0.

Незамерзающее биотопливо получается из рапса. Это обусловлено тем, что продукт переработки растения низкокалорийный. Горючее используют при очень низких температурах. Рапс популярен по причине простоты взращивания и ухода, растение не мешает росту других культур.

Помимо рапса и пальмового масла, топливо для дизельных двигателей изготавливают из:

• маслянистых растений;
• жиров;
• масел животного происхождения.

О плюсах и минусах биодизеля

Биотопливо, которое изготавливают из растений, жиров или масел имеет недостатки и преимущества. Среди минусов продукта отмечают:

• высокая себестоимость;
• потребность засевать большие участки земли;
• срок хранения ограничен тремя месяцами, поскольку спустя это время топливо разлагается;
• при сгорании образуется угарный газ;
• количество в ДВС не должно превышать шестьдесят процентов.

Плюсов у горючего больше:

• элементы отработанного продукта (сера, углекислый) не загрязняют окружающую среду;
• при попадании в воду биотопливо постепенно разрушается микроорганизмами, не вредя экологии;
• высокий уровень КПД;
• двигатели на биодизеле работают лучше, чем на нефтяном горючем;
• допустимо получение продукта в домашних условиях.

Как производится дизельное биотопливо?

Линии изготовления горючего разные. Технологический процесс зависит от вида сырья, качества материала, места производства.

Предприятия, изготавливающие сырье для биодизеля в России и в Европе, используют новые, переработанные животные жиры и растительные масла. Перед приготовлением топлива сырьё очищается от примесей и воды. К полученной смеси добавляют этанол. После спирта к сырью присоединяют катализатор (щёлочь). На выходе остаются глицерин и метиловые эфиры. Вещества друг от друга отделяют.

Сложный метод приготовления биодизеля — разделение молекулярных соединений длинноцепочечных жирных кислот. Расщепление происходит под воздействием катализатора. Во время реакции жирные кислоты соединяются со спиртом, молекулы глицерина разрушаются, образуются сложные эфиры (этиловые, моноалкиловые) или эфиры жирных кислот, а глицерин оседает.

При других технологиях применяют гидрокрекинг — переработка сырья под давлением и при высокой температуре.

Сырьё для производства

Биологическое топливо для дизельных двигателей изготавливают из свежевыжатых, использованных жиров, масел, углеводородного сырья. Кроме того, горючее делают из навоза или опилок.

В промышленных масштабах при выпуске биотоплива применяют рапс, другие маслянистые культуры, которыми засевают поля. Трава для биодизеля неприхотлива, растёт быстро, переносит соседство с другими культурами.

Производство в домашних условиях

Делать биодизель можно своими руками, не в промышленных масштабах. Горючее целесообразно готовить, если есть дешёвое сырьё и установки обеспечивающее производство качественного топлива.

Производство биодизеля в домашних условиях по технологии существенно не отличается от заводских. Требуется добавление метилового спирта и щелочного катализатора, а сложность процесса обусловлена качеством получаемой жидкости.

Для горючего со средними характеристиками, используемого в сельском хозяйстве (заправка техники), применяют переработку масел с использованием простого оборудования:

1. Найти, изучить схему сбора оборудования для биодизеля.
2. На дне трёх пластиковых ёмкостей или металлических бочек (две большие, одна меньше) делают закрывающиеся отверстия. Через них заливают сырьё.
3. Ёмкости устанавливают вверх дном на металлические подставки.
4. К отверстиям крепятся шаровые краны, а контейнеры (бочки) соединяются между собой трубками.
5. Внутри одной из двух больших ёмкостей устанавливают ТЭН, в другую заливают сырьё. Меньшая бочка предназначена для метанола и каустической соды (катализатор).
6. Температура средней ёмкости составляет 60 градусов, что обеспечивает приготовление горючего.

Производство биодизеля как бизнес

Производство биодизеля целесообразно, если сырьё качественное и дешёвое, разработаны технологии изготовления топлива из доступных материалов, ранее не используемых при производстве горючего (например, из водорослей). Кроме того, изготавливать биологическое топливо рентабельно, если есть рынок сбыта, а цена покрывает расходы.

Российский потребитель мало знаком с биологическим горючим, поскольку нефтепродукты дешевле, а «экологическая сознательность» на этапе становления. Это объясняет небольшой спрос на биодизель в России.

Преимущества продукта делают производство перспективным бизнесом:

• разнообразность сырья;
• затраты на изготовление меньше, чем на продукты из нефти;
• горючее высокого качества подходит всем типам двигателей внутреннего сгорания;
• применение биологического топлива меньше вредит окружающей среде по сравнению с нефтепродуктами;
• обладает смазочными свойствами;
• температура воспламенения выше 100 градусов, это больше чем у бензина.

Несмотря на выбор сырья, предприниматели предпочитают использование рапсовых культур. Это обусловлено тем, что после переработки растения (одна тонна) получается 96% топлива. Кроме того, рапс неприхотлив, его выращивают в разных климатических зонах, а топливо из этого сырья морозоустойчиво.

Ведение предпринимательской деятельности по изготовлению биологического топлива не требует получения лицензии или специального разрешения Росприроднадзора, поскольку горючее не вредит экологии. Требуется оформить работу организации согласно региональному, федеральному и налоговому законодательствам.

Производители биотоплива без ограничений выбирают помещение, оборудование для изготовления продукта, рынки сбыта.

Оборудование для производства биодизеля

Комплектация линий по переработке масел в топливо зависит от типа сырья, качества и количества готового продукта. На рынке представлены установки отечественных и зарубежных компаний различных размеров, качества, цены.

Небольшие предприятия оборудование для производства биодизеля арендуют или покупают, оформляя кредит. Частные лица, изготавливающие горючее, собирают установки самостоятельно из доступных комплектующих.

Установка для производства биодизеля может быть стационарной или мобильной. В первом случае сырьё привозят на территорию предприятия, а во втором — топливо делают на месте культивирования (сбора, хранения) маслянистых растений или других материалов.

Производство биодизеля в России только развивается, но это перспективная отрасль. Биологическое топливо несёт меньше вреда экологии, имея высокие показатели качества наравне с нефтепродуктами. Преимущество такого горючего — разнообразность сырья (растения, использованные животные жиры).

Как получить биодизель своими руками в домашних условиях

Такой термин, как «биодизель

», большинству понятен чисто интуитивно. Но зачастую при этом происходит определенная путаница. Ничего страшного, но все-таки лучше обойтись без нее и разобраться, что же такое биодизель.

Немного теории
При работе в его цилиндрах происходит сгорание бензина или дизельного топлива. То и другое является продуктом переработки нефти, запасы которой ограничены, кроме того, при сжигании этих видов горючего образуются вещества, наносящие вред людям и окружающей среде. Одним из вариантов, позволяющим избежать подобного, является применение биодизеля как топлива для двигателей. Надо пояснить, что оно собой представляет. Дело в том, что производство биодизеля основано на использовании животных жиров и растительного масла как исходного сырья. Можно провести простую аналогию – из нефти получают бензин и солярку, из масла или жира возможно получение топлива для работы ДВС.

Небольшое уточнение – в качестве горючего для работы моторов могут применяться разные вещества, например тот же самый спирт, получаемый из опилок, но в данном случае мы рассматриваем топливо именно для дизельных двигателей, а сырьем для биодизеля, так называется этот вид горючего, служат масло или остатки жира.

Как использовать биотопливо?

Использование жира и масла в качестве горючего может осуществляться такими способами: ✔ Напрямую, заливая масло в бак. Недостатком такого подхода будет неполное его сгорание, смешивание со смазкой и ухудшение ее смазочных свойств, а также появление отложений на форсунках, кольцах, поршнях из-за повышенной вязкости растительного топлива. ✔ Смешивая его с керосином или дизельным топливом. ✔ Путем преобразования растительного масла, источником получения которого может быть рапс, кукуруза, подсолнечник и т.д., и в итоге получение биодизеля. Наиболее сложной из упомянутых считается технология преобразования масла, но тем не менее, она настолько проста, что легко реализуется, благодаря чему можно получить биодизель в домашних условиях.

Способы производства биотоплива для частного подворья и домашних нужд своими руками

Собственник частного домовладения, фермер, крестьянин могут для своих нужд самостоятельно изготовить такие виды биотоплива, как пеллеты (спрессованные опилки, отходы, силос, торф), древесный уголь (дрова, опилки), биогаз (навоз, птичий помёт, солома), топливо для биокаминов, биоэтанол (листва кукурузы, сахарная свёкла, патока, жмых, выжимки, макуха, сусло).

Древесный уголь

Промышленный вариант фасованного в мешки древесного угля
К сожалению, спрос на древесный уголь в значительной степени взвинтил на него цены. Однако технология его получения крайне проста и не требует финансовых затрат — только время и желание.

В качестве сырья для получения древесного угля используются дрова или опилки.

Материал для получения древесного угля

Древесный уголь получается при воздействии высокой температурой на древесное сырьё. Выделяют несколько способов и подвидов получения угля.

Получение древесного угля в закрытой ёмкости

В зависимости от потребностей, в древесном угле подбирается соответствующего объёма ёмкость. Это может быть металлический короб или бочка. Используемая ёмкость должна быть толстостенной, чтобы выдержать внутреннее давление, и нейтральной, то есть не использовавшейся для хранения химических веществ. Если ёмкость использовалась для хранения бензина или дизельного топлива (нефтепродуктов), её необходимо прожечь на огне.

Выбранную ёмкость заполняют опилками, древесными отходами или просто дровами. Затем ёмкость плотно закупоривают, обмазывая щели глиной. Крышка ёмкости должна быть снабжена газоотводной трубкой небольшого диаметра или просто отверстием.

Ёмкость или бочка подвешивается или устанавливается на подставку, за неимением которой можно использовать подручные строительные материалы (кирпичи, шлакоблоки). Основная задача — освобождение под ёмкостью достаточного места для разведения открытого огня. Его температуры должно быть достаточно для нагревания находящейся внутри бочки древесины до 300–350 градусов Цельсия.

При длительном нагревании ёмкости через газоотводную трубку (а также из всех щелей) происходит выделение сначала влаги, а затем угарного газа, который ядовит и огнеопасен. Об этом необходимо помнить и соблюдать меры предосторожности. Ориентировочный цвет угарного газа — сизый. Через некоторое время при поддержании высокой температуры выход древесного газа прекратится. Это является сигналом того, что процесс производства древесного угля подходит к своему завершению. После прекращения выхода газа снимаем ёмкость с огня или просто гасим костёр и затыкаем чем-либо газоотводную трубку или отверстие.

Даём древесному углю остыть, открываем крышку и:

а) Радуемся результатам своего новаторского труда;

б) Клянём себя за то, что не обеспечили нормальную температуру прожига, поленились собрать достаточно дров для костра и в результате получили не прожаренные дрова или «сырой» древесный уголь.

Для лучшего понимания длительности процесса — сориентирую: на получение древесного угля из сырья в 20- или 30-литровой ёмкости понадобится 2–3 часа!

Для обладателей печей получение древесного угля упрощается в несколько раз! Достаточно только выхватывать из горящей печи прогоревшие «головешки» алого цвета и помещать их в закрывающуюся плотно ёмкость. После полного остывания их можно использовать.

Получение угля в яме

Демонстрация изготовления древесного угля в бочке для личных нужд
Способ получения древесного угля в яме очень древний и поэтому, возможно, подзабытый.

Сначала подготавливаем дрова (они должны быть сухими), освобождаем их от коры и разрезаем на удобные куски до 25–30 см.

Затем в земле выкапывается небольшая яма цилиндрической формы. Приблизительный размер ямы: глубина — два штыка лопаты, диаметр — до одного метра. Выровняйте стенки, делая их строго вертикальными. Дно ямы плотно утрамбуйте.

На дне разведите костёр, постепенно увеличивая его до тех пор, пока горящими углями и дровами не будет заполнено дно ямы. На хорошо разгоревшийся костёр плотным слоем выложите приготовленные дрова. Не давая пламени вырваться наружу, но и не подавляя огонь, постепенно на прогоревшие дрова подкладываем новые до заполнения ямы. С последней партией древесины, покрывающей яму на уровне поверхности земли, подкладывать дрова прекращаем. Расшевеливаем костёр длинным шестом (чтобы не обжечься и достать до дна ямы), сверху обкладываем его сначала травой, зеленью, потом присыпаем землёй, ограничивая доступ кислорода, тем самым останавливая окислительные процессы. Раскапывать яму и выбирать угли можно на третий день.

В другом похожем способе используется металлическая бочка больших размеров, на дне которой также разводится сильный огонь. Сверху костра на подставки из кирпичей послойно выкладываются дрова, чтобы между углями и свежими дровами было свободное пространство. При образовании достаточного количества углей на них накладывается плотный слой древесины. Когда на поверхности, полностью заполненной дровами бочки, покажутся языки пламени, необходимо прикрыть бочку крышкой или другой огнеупорной поверхностью, оставляя небольшую щель для выхода древесного газа. Для ускорения окислительных процессов можно использовать пылесос, подавая воздух в нижнюю часть бочки через специально для этого проделанное отверстие. В любом случае, планируя это мероприятие, готовьтесь уделить делу не менее 4–5 часов, включая подготовку.

Готовый древесный уголь можно извлекать из бочки после полного остывания.

Универсальный (гибридный) способ

Существует довольно оригинальный способ получения древесного угля, основанный на использовании закрытой ёмкости и обладающий ещё одним преимуществом, повышающим коэффициент полезного действия этого способа втрое. Идея заключается в том, что закрытую ёмкость нагревают на костре для получения угарного газа, который через газовую установку поступает в цилиндры двигателя внутреннего, внешнего сгорания или отопительный котёл. Работающий на угарном газе двигатель внутреннего сгорания выводит излишки тепловой энергии через выхлопную трубу в закрытую ёмкость с дровами или опилками, тем самым разогревая и способствуя дальнейшей его выработке.

Практическое применение технологии выработки биогаза и древесного угля для заправки автотранспорта

Когда угарный газ заканчивается, ёмкость открывается, заполняется новой порцией биомассы, а извлечённый из неё древесный уголь используется по назначению.

Пеллеты и брикеты

Пеллеты

Мнения о целесообразности производства пеллетов в домашнем хозяйстве разделились — некоторые считают, что это технологически сложно, энергоёмко и поэтому не оправдано. Основная трудность заключается в приобретении, изготовлении специального дорогостоящего оборудования, связанного с гранулированием отходов, а также высокими энергетическими затратами.

Другие считают, что ничего сложного в изготовлении оборудования нет. Для производства понадобятся: дробилка, сито, сушилка, гранулятор.

Технология производства гранул из отходов выглядит следующим образом:

1. Готовится сырьё. Для этого перемешивают опилки с растительными остатками, ветками деревьев и т. д.
2. Биологическое сырьё поступает в дробильное оборудование, функции которого может исполнять оборудованный лепестковыми фрезами режущий вал, установленный на циркулярную пилу.
3. После измельчения сырьё попадает на сито, где происходит разделение мелких и крупных фракций. Мелкие фракции поступают в сушилку. Высушенный материал подаётся на гранулятор, который даже защитники теории производства пеллетов признают сложным в изготовлении устройством. Попадая в гранулятор, сырьё впрессовывается в маленькие формы и выпадает в подставленную ёмкость.

Самый сложный агрегат для производства пеллетов — гранулятор

Брикеты

Для производства брикетов понадобится биологическое сырьё (опилки, солома, бумага, картон, силос, торф), а также ручной пресс.

Биологическое сырьё измельчают, размачивают водой, добавляют глину до связывающей консистенции. Доля глины к сырью составляет 10% от первичной биомассы. При несоблюдении правильного соотношения глины к биомассе, брикет не будет держать форм, а при злоупотреблении глиной повысится зольность биотоплива при сгорании. Приготовленной биосмесью наполняют форму, помещают под пресс. Прессованный брикет достаётся из-под пресса, освобождается из формы и отправляется на просушку. Для просушки могут использоваться как естественные источники (солнце), так и специально оборудованные сушилки с искусственной подачей горячего воздуха. После просушки брикет готов к использованию.

Дробление отходов древесины для производства брикетов и пеллетов

Видео: Установка для получения биогаза

Получение биоэтанола в домашних условиях

Для изготовления этого вида биотоплива нам понадобятся знания и практический опыт, применяемые при самогоноварении.

Сначала нужно приготовить «брагу». Берём биомассу, состоящую из растительных остатков, стеблей и семян кукурузы, сахарной свёклы, пшеница, жмыха, выжимки винограда, патоки. Помещаем в бочку или бутыль. Заливаем тёплой водой (можно добавить сахара), то есть создаём условия для брожения. Перебродившую жидкость (брагу) необходимо очистить и с помощью перегонного куба продистилировать. Таким образом, образовавшийся в результате брожения 8% этиловый спирт преобразуется после перегонки в 80–90%.

Считается, что этиловый спирт является альтернативой бензину. Советуем его всё-таки использовать как присадку, чтобы не «угробить» двигатель. Более безопасно его применение в биокаминах, керосиновых лампах, примусах.

Схема производства биоэтанола, дающая общее представление о технологии производства жидкого топлива

Расчёт выхода этилового спирта с 10 кг сырья

Вид сырья	Выход этанола	Вид сырья	Выход этанола	Вид сырья	Выход этанола
Сахар	6,1 л	Ячмень, просо	3 л	Сахарная свёкла	0,9 л
Крахмал	6,3 л	Сухари	2,7 — 3,1 л	Полусахарная свёкла	0,6 л
Рис	4,6 л	Каштаны	2,9 л	Кормовая свёкла	0,5 л
Кукуруза	3,6 л	Жёлуди	2,6 л	Одуванчик	0,9 л
Пшеница	3,3 л	Картофель (среднекрахмальный)	1, 1 л	Топинамбур (земляная груша)	0,9 л
Рожь	3,1л	Цикорий	1, 1 л	Фрукты	0,4–0,9 л

Биогаз из навоза и отходов

Формулировку «биогаз» используют для обозначения образующейся при перепревании органических веществ, происходящем без доступа кислорода, смеси газов. Составляют основу биогаза метан и углекислый газ, в меньшей степени сероводород и некоторые другие газы. Удельная часть метана, содержащегося в составе биогаза, определяет его энергетическую ценность.

Сырьём для получения газообразного биотоплива могут быть трава, различные отходы, ботва культурных растений или навоз.

Биогазовая установка привлекает простотой сооружения и обслуживания, продолжительностью протекания химической реакции, получением дешёвого газа и состоит из ёмкости (ферментатора), в которую загружается перемешанное биологическое сырьё, накопителя, системы обогрева ферментатора, перемешивателя.

Для сооружения установки для выработки биогаза необходимо оборудовать больших размеров герметичную ёмкость. Обычно это выложенная бетонными кругами или кирпичом яма. Требования к герметичности и температурному режиму являются ключевыми, определяющими целесообразность дальнейшего построения установки. Сверху ёмкость накрывается металлическим куполом, оборудованным газоотводной трубкой. Ёмкость загружается биомассой, разбавляется тёплой водой и герметично накрывается крышкой-колоколом. Воды в общей массе примерно 65–70%.

Дальнейших способов действия два:

• массивный колокол является подвижным, он ложится на дно ёмкости и поднимается при нарастании давления образующегося биогаза, что также служит индикатором для визуального определения количества газа в ёмкости
• колокол выполняет функцию крышки и неподвижен; в этом случае пригодится обычный манометр.

Температура ферментатора должна благоприятствовать запуску и протеканию процесса брожения. Попадая в благоприятную среду, метанообразующие (метанопроизводящие) бактерии, находящиеся в самой биомассе, начинают развиваться, увеличиваясь в массе. Процесс нарастания бактериальной массы занимает около трёх недель, по истечении которых биомасса переходит в активную фазу брожения. Для ускорения перехода биомассы в активную фазу используют закваску из функционирующего ферментатора. При активной фазе анаэробного брожения (без доступа воздуха) из ферментатора выделяется биогаз, который можно использовать в хозяйстве и быту.

Будущий ферментатор можно отделать кирпичом, соблюдая требования к герметичности

Выход биогаза зависит от температурного режима, который поддерживается в ёмкости, герметичности, качества биомассы, использующейся в качестве сырья, и составляет в среднем от 80–100 м³ газа из тонны разведённого сырья при теплотворной способности около 5500— 6000 ккал/м³.

Чтобы «завести» все три группы (психофильные, мезофильные и термофильные) метанопроизводящих бактерий, необходимо обеспечить поддержание температуры ферментатора (сырья) на уровне 35°C. Как показывает практика проведения экспериментов с выбором оптимальной температуры, нагрев биомассы на 10° градусов удваивает выход газа с каждого кубического метра ферментатора.

Наиболее благоприятным соотношением компонентов биомассы является 1:2, где одна часть растительных отходов перемешивается с двумя частями навоза. При смешивании навоза с опилками, соломой, торфом используют соотношение 7:3, если с домашними отходами — 4:6.

Хорошим советом будет ведение учёта работы установки с фиксацией данных о загружаемом сырье, соотношениях, количестве выхода и качестве биогаза.

Схема «минизавода» для производства биогаза: в качестве ферментатора используется бочка с основными приборами контроля, функцию неподвижного «колокола» выполняет крышка

При конструировании предусмотрите возможность ревизии состояния оборудования, его герметичности, очистки ферментатора и дозаправки сырьём, перемешивания и подогрева биомассы. Если планируется осуществлять большинство операций без разгерметизации колокола, тогда следует использовать систему дублирования ферментаторов и сообщающихся сосудов.

При использовании схемы дублирования установка снабжается двумя ферментаторами, которые загружаются и ремонтируются поочерёдно.

Использование принципа сообщающихся сосудов позволяет производить ежедневную дозаправку биосырьём. Для его реализации основную ёмкость ферментатора соединяют с дополнительной, соединение между ёмкостями осуществляется ниже уровня жидкости, что также выполняет функцию водяного затвора газа. Из второй ёмкости убирается определённое количество жидкости (обычно 10 часть объёма ферментатора), который заменяется таким же количеством свежего биосырья.

Схема биоустановки с возможностью дозаправки сырья и откачки переработанного ила

Также необходимо сделать колокол подвижным и при этом его уравновесить с целью не допустить его опрокидывания или заклинивания. Для изготовления колокола можно использовать обрезанные ёмкости от нефтепродуктов (желательно со сферическим днищем). Для искусственного утяжеления используется груз, равномерно распределённый по поверхности.

Что такое биодизель?

Фактически биодизель является смесью эфиров, в основном это метиловый эфир, как результат химической реакции. К его достоинствам следует отнести: ✔ растительное происхождение, благодаря возможности выращивания растений мы получаем возобновляемый источник топлива; ✔ биологическая безопасность, биодизель является экологически безвредным, его попадание в окружающую среду не наносит ей никакого вреда; ✔ меньший уровень выбросов двуокиси углерода и других отравляющих веществ; ✔ незначительное содержание серы в выхлопных газах моторов, использующих биодизель; ✔ хорошие смазочные характеристики.
По сути дела, растительное масло – это смесь эфиров с глицерином, который придает ему вязкость. Процесс производства биодизеля основан на том, что надо удалить глицерин и заменить его спиртом. Стоит отметить, что недостатком такого топлива является необходимость его подогрева при низких температурах или применения смеси биодизеля и обычной солярки.

Сырье для производства

Самым лучшим исходным материалом для изготовления биодизеля является рапсовое масло, так как оно дает самый высокий процент выхода готового продукта – 96% на 1 т. масла. Еще одно достоинство рапса в том, что его можно высаживать вместе с другими сельскохозяйственными культурами, так как он положительно влияет на их урожайность. Так же подходят любые другие масла растительного и животного происхождения, или жиры.

Качество готового продукта зависит от исходного сырья. Наибольшую калорийность дает пальмовое масло, но полученное из него топливо быстро замерзает при низких температурах. Биодизель на основе рапсового масла, напротив, имеет более низкую калорийность, но более морозоустойчивый. Поскольку основными материалами для производства биотоплива являются продукты сельского хозяйства, то целесообразно выбрать для него один из регионов, с развитым аграрным сектором.

Технология производства

Технология производства биодизеля достаточно проста. Обычно его изготовление осуществляется из различных сортов растительного масла. Для этого может быть использован рапс, соя, кукуруза и т.д., общий список веществ, пригодных для получения исходного сырья достаточно значителен. Для производства биодизеля также подходит масло, оставшееся после приготовления пищи. Схему подобного процесса можно увидеть на приведенном рисунке.

Раз мы рассматриваем топливо растительного происхождения, то и технология его изготовления должна охватывать процесс выращивания исходного сырья. Наиболее подходящим для этого считается рапс, как требующий меньших затрат на получение. Хотя сейчас появляются большие перспективы у биодизеля из водорослей. При этом не занимается земля для выращивания культуры на топливо, и величина себестоимости биодизеля будет ниже, чем в других случаях. Так вот, семена (рапс, соя, подсолнечник и т.д.) после проверки качества поступают на маслобойку. Оставшийся после производства масла шрот может быть использован комбикормовой промышленностью, а полученное масло, как предусматривает технология, идет на дальнейшую обработку. Она называется этерификацией, и после ее проведения, метиловых эфиров в составе биодизеля должно содержаться более девяноста шести процентов. Сама технология проста, что делает возможным организацию производства биодизеля в домашних условиях. К маслу добавляется метанол (9:1), и в качестве катализатора – небольшое количество щелочи. Метанол может быть получен из опилок, а также вместо него допускается применять изопропиловый спирт или этанол. Процедура этерификации проходит в условиях повышенной температуры и занимает до нескольких часов. После окончания реакции в емкости наблюдается расслоение жидкости – сверху биодизель, внизу глицерин. Глицерин удаляется (сливается снизу) и может использоваться в качестве сырья в каких-то других процессах. Получившийся биодизель надо очистить, порой вполне достаточно бывает выпаривания, отстаивания и последующей фильтрации. Подробней промышленный процесс производства приведен на видео.

Производство биодизеля как бизнес

Производство биодизеля целесообразно, если сырьё качественное и дешёвое, разработаны технологии изготовления топлива из доступных материалов, ранее не используемых при производстве горючего (например, из водорослей). Кроме того, изготавливать биологическое топливо рентабельно, если есть рынок сбыта, а цена покрывает расходы.

Российский потребитель мало знаком с биологическим горючим, поскольку нефтепродукты дешевле, а «экологическая сознательность» на этапе становления. Это объясняет небольшой спрос на биодизель в России.

Советуем почитать: Как правильно утилизировать разбитый градусник?

Преимущества продукта делают производство перспективным бизнесом:

• разнообразность сырья;
• затраты на изготовление меньше, чем на продукты из нефти;
• горючее высокого качества подходит всем типам двигателей внутреннего сгорания;
• применение биологического топлива меньше вредит окружающей среде по сравнению с нефтепродуктами;
• обладает смазочными свойствами;
• температура воспламенения выше 100 градусов, это больше чем у бензина.

Несмотря на выбор сырья, предприниматели предпочитают использование рапсовых культур. Это обусловлено тем, что после переработки растения (одна тонна) получается 96% топлива. Кроме того, рапс неприхотлив, его выращивают в разных климатических зонах, а топливо из этого сырья морозоустойчиво.

Ведение предпринимательской деятельности по изготовлению биологического топлива не требует получения лицензии или специального разрешения Росприроднадзора, поскольку горючее не вредит экологии. Требуется оформить работу организации согласно региональному, федеральному и налоговому законодательствам.

Производители биотоплива без ограничений выбирают помещение, оборудование для изготовления продукта, рынки сбыта.

Биодизель в домашних условиях

Как видно из представленного описания, технология производства достаточно проста и позволяет изготавливать биодизель своими руками, вплоть до того, что в домашних условиях можно получать топливо, и порой не только для собственных нужд. Причины, по которым можно взяться за подобную работу, у каждого могут быть разными, но не касаясь их, стоит отметить, что во всем мире потребление биодизеля только растет. Когда в домашних условиях изготавливают биодизель своими руками, главной проблемой будет не вопрос его производства, а обеспечение качества готовой продукции. Поставщиками сырья могут стать предприятия общественного питания, у которых в достаточном объеме есть использованное масло, и его можно купить по доступной цене. Выращиванием рапса стоит заниматься при потреблении биодизеля в большом количестве, например, для реализации на сторону или наличия большого парка техники. При организации производства в домашних условиях наиболее актуальными будут проблемы: ✔ Плохой выход, т.е. из первоначального сырья получается не более девяноста трех процентов готовой продукции. Обусловлено это может быть особенностями используемой в домашних условиях установки или режимами переэтерефикации. ✔ Некачественная фильтрация. Подобный процесс достаточно сложный, и для получения в домашних условиях качественного биодизеля, ему надо уделить особое внимание. Для этого используются специальные технологии или адсорбенты. Непосредственно с установкой по производству подобного топлива, можно ознакомиться на видео. Существуют и другие варианты установок для производства в домашних условиях биодизеля, изготавливаемые промышленным способом.

Перспективы

Как уже отмечалось, производство такого топлива только растет. И хотя сырьем для этого служит растительное масло, его получают в разных местах из разных культур. В Европе – рапс, в Индонезии – пальмовое масло, в Америке – соя, и т.д. Однако наиболее перспективным считается получение биодизеля из водорослей. Для их выращивания могут использоваться как отдельные пруды, так и специальные биореакторы, а также участки морского побережья. Кроме того, при этом не только растет производство топлива, но и освобождаются земли для выращивания продуктов питания. Хотя биодизель изготавливается из растительного масла, а не из опилок, он является отличным заменителем обычной солярки. Особенно в условиях ограниченных запасов нефти. И кроме того, нельзя исключать такого его достоинства, как возможность производства в домашних условиях. Несмотря на то, что при промышленном производстве он получается дороже солярки, тем не менее, является отличным альтернативным видом топлива для дизелей.

Химический процесс получения биодизеля

Для получения биодизеля используют любые виды растительных масел — подсолнечное, рапсовое, льняное и т.д. При этом биодизель полученный из разных масел имеет некоторые отличия. Так, например пальмовый биодизель имеет наибольшую калорийность, но и самую высокую температуру фильтруемости и застывания. Рапсовый биодизель несколько уступает пальмовому по калорийности, но лучше переносит холод, потому более всего подходит для европейских стран и России. Химически биодизель — это метиловый эфир, являющийся продуктом реакции этерификации растительного масла при температуре около 50 C в присутствии катализатора. Сам процесс, в принципе, достаточно прост. Нужно уменьшить вязкость растительного масла, чего можно достичь различными способами. Любое растительное масло — это смесь триглицеридов, т. е. эфиров, соединенных с молекулой глицерина с — трехатомным спиртом (C3H8O3
). Именно глицерин придает вязкость и плотность растительному маслу. Задача при приготовлении биодизеля — удалить глицерин, заместив его на спирт. Этот процесс называется
трансэтерификацией
. Реакция в целом выглядит так:
Ch3OC=OR1 | CHOC=OR2 + 3 Ch4OH > (Ch3OH)2CH-OH + Ch4COO-R1 + Ch4COO-R2 + Ch4OC=O-R3 | Ch3COOR3 |
Триглицериды+метанол> глицерол+эфиры, МА «Навигатор» Технологии и оборудование по производству биодизельного топлива 10 Где R1, R2, R3 : алкильные группы. В результате применения метанола образуется метиловый эфир, в результате использования этанола — этиловый эфир. Из одной тонны растительного масла и 111 кг спирта (в присутствии 12 кг катализатора) получается приблизительно 970 кг (1100 л) биодизеля и 153 кг первичного глицерина. В качестве щелочи берется гидроксид калия КОН или гироксид натрия — NaOH. Для начинающих рекомендуется использовать именно NaOH.

Преимущества биодизельного топлива

Главное преимущество биодизеля
– это то, что его производят из ресурсов, которые быстро восстанавливаются (запасы нефти, например, практически невосстановимы). К примеру, данный вопрос является очень актуальным для коллективных хозяйств, которые занимаются переработкой масла, у всех встает больной вопрос, где взять солярку к началу сезона. Ответ прост, сделать биодизель из своего же сырья и быть полностью автономными в потреблении топлива.
Растительное происхождение
. Подчеркнем, что биодизель не обладает бензоловым запахом и изготавливается из масел, сырьем для которых служат растения, улучшающие структурный и химический состав почв в системах севооборота. Сырьем для производства биодизеля могут быть различные растительные масла: подсолнечное, рапсовое, соевое, арахисовое, пальмовое, хлопковое, льняное, кокосовое, кукурузное, горчичное, касторовое, конопляное, кунжутное, отработанные масла (использованные, например, при приготовлении пищи), а также животные жиры.
Экология
. Сильной стороной биодизеля так же является то, что он при сгорании выбрасывает в атмосферу гораздо меньше вредных газов (биодизель в сравнении с минеральным аналогом почти не содержит серы (Биологическая безвредность. По сравнению с минеральным маслом, 1 литр которого способен загрязнить 1 млн литров питьевой воды и привести к гибели водной флоры и фауны, биодизель, как показывают опыты, при попадании в воду не причиняет вреда ни растениям, ни животным. Кроме того, он подвергается практически полному биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за месяц перерабатывают 99% биодизеля, что позволяет говорить о минимизации загрязнения рек и озер при переводе водного транспорта на альтернативное топливо.
Меньше выбросов СО2
. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла, за весь период его жизни. Тем не менее, следует заметить, что назвать биодизель экологически чистым топливом было бы неверно. Он дает меньшее количество выбросов углекислого газа в атмосферу, чем обычное дизтопливо, но все таки это не нулевой выброс.
Хорошие смазочные характеристики
. Известно, что минеральное дизтопливо при устранении из него сернистых соединений теряет свои смазочные способности. Биодизель же, несмотря на значительно меньшее содержание серы, характеризуется хорошими смазочными свойствами. Это обуславливается его химическим составом и содержанием в нем кислорода. Например, грузовик из Германии попал в Книгу рекордов Гиннеса, проехав более 1,25 миллиона километров на биодизельном топливе со своим оригинальным двигателем.
Увеличение срока службы двигателя
. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%. Важно отметить, что нет необходимости модернизировать двигатель.
Высокая температура воспламенения
. Еще один технический показатель, интересный для организаций, хранящих и транспортирующих ГСМ: точка воспламенения. Для биодизеля, ее значение превышает 150°С, что позволяет назвать биогорючее относительно безопасным веществом. Тем не менее, это не означает, что к нему можно относиться с халатностью.

О плюсах и минусах биодизеля

Биотопливо, которое изготавливают из растений, жиров или масел имеет недостатки и преимущества. Среди минусов продукта отмечают:

• высокая себестоимость;
• потребность засевать большие участки земли;
• срок хранения ограничен тремя месяцами, поскольку спустя это время топливо разлагается;
• при сгорании образуется угарный газ;
• количество в ДВС не должно превышать шестьдесят процентов.

Плюсов у горючего больше:

• элементы отработанного продукта (сера, углекислый) не загрязняют окружающую среду;
• при попадании в воду биотопливо постепенно разрушается микроорганизмами, не вредя экологии;
• высокий уровень КПД;
• двигатели на биодизеле работают лучше, чем на нефтяном горючем;
• допустимо получение продукта в домашних условиях.

Как сделать дизельное топливо в домашних условиях

В последние годы, в развитых странах мира, уделяется много внимания способам замены традиционных видов дизтоплива альтернативными техническими жидкостями на биологической основе. Такой вид горючего получил название биодизель, в изготовлении которого используется масло рапса, пальмы и других растительных культур с применением простейшей технологии. Эту тенденцию перехватили и домашние мастера, загоревшиеся идеей организации производства биологического дизеля в домашних условиях.

Особенности производства биодизеля

Основное сырье для биотоплива – это растительные культуры, содержащие много масла. Его получают из рапса, пальмы и сои, отличающихся высоким выходом сырья, из которого получается качественное горючее.

Также могут использоваться жиры животного происхождения. Обычно это отходы из мясного и кожевенного производства. В качестве альтернативы может применяться перегоревшее растительное масло, которое в большом количестве скапливается в заведениях общепита.

В производство биодизеля из любого сырья используются простейшие технологии. Среди основных этапов стоит выделить:

• Грубую и тонкую очистку масел от микроскопических примесей.
• Добавление очищенного масла в метиловый спирт совместно со щелочным катализатором. В качестве катализатора используют гидроксид натрия либо калия. Их пропорция по отношению к метанолу составляет 9 к одному.
• Повышение температуры смеси до 60 °C с постоянным перемешиванием. Процедура проходит около 120 минут. По-научному называется этерификацией.
• Отстаивание полученной субстанции для расслоения на два компонента – глицериновую фракцию и дизельное топливо.
• Распределение веществ через сепаратор, после чего топливо подвергается термической обработке для выпаривания остатков влаги.

Не отличается особой сложностью техническое оборудование для изготовления биотоплива. Это специальные емкости соединенные друг с другом трубопроводом. Также потребуется несколько насосов – основной и дозирующий. Если на поточном производстве вся технология автоматизирована и контролируется термодатчиками, то в домашних условиях за соблюдением процесса придется следить самостоятельно.

Как самостоятельно сделать горючее?

Основная проблема при изготовлении биодизеля – это отсутствие достаточного количества сырья. Проще дело обстоит у фермеров, выращивающих соответствующие растительные культуры и владельцев ресторанов, где используется много подсолнечного и другого масла. При отсутствии доступа к источникам сырья заниматься самостоятельным производством дизельного топлива бессмысленно. Покупка масла обойдется дороже солярки на заправочной станции.

Техническая жидкость, полученная при переработке растительных масел непригодна для использования в автомобиле. Заливать в бак можно очищенный качественный продукт. В противном случае бесконечные ремонты двигателя вам обеспечены. Поэтому важно вывести технологический процесс на высокий уровень. Из-за этого итоговая окупаемость вызывает сомнения.

Низкокачественный биодизель подойдёт разве что для отечественных тракторов, которые неприхотливы к качеству солярки. Чтобы собрать установку для производства биодизельного топлива в домашних условиях потребуется:

• три пластиковых резервуара разных размеров;
• шаровые краны в количестве пяти штук;
• трубы и соединительные элементы к ним;
• терморегулятор и тепловой электрический нагреватель;
• два насоса.

Учитывая всю сложность подготовительного процесса и отсутствие исходного сырья проще купить готовое горючее, тем более что цена за литр солярки на заправках, собранных на сайте auto.ria.com ниже, чем итоговая стоимость готового ДТ сделанного в домашних условиях.

Достоинства и недостатки использования самодельного ДТ

Главным преимуществом альтернативного топлива является максимальное снижение выбросов в атмосферу. Горючее практически не содержит серы, которая наносит максимальный урон окружающей среде. Даже проникнув в открытые источники воды, биотопливо сильно не загрязняет ее и быстро разлагается на микроскопические организмы. А учитывая, что цетановое число дизеля выше мотору автомобиля наносится меньшей ущерб.

Однако обладает такой вид горючего некоторыми недостатками:

• стоимость выше традиционной солярки, полученной из нефти;
• минимальный срок хранения не более 90 дней;
• необходимость большого количества исходного сырья.

Производя биотопливо в домашних условиях нужно помнить о большом количестве отходов в виде глицерина, который требует специальной переработки. Также нужно учитывать, что самостоятельно добиться высокого качества биологической солярки невозможно, а значит, пострадает двигатель автомобиля.

Как получить биодизель своими руками в домашних условиях?

Биодизель производится из растительных жиров путем химической реакции. В растительное масло в определенных пропорциях добавляются метанол и щелочной катализатор. В результате реакции можно получить биотопливо в домашних условиях или метиловый эфир и глицерин, который является побочным продуктом.

Благодаря своей экологичности биотопливо используется во многих странах мира. Изготавливая биодизель своими руками, стоит помнить, что в зависимости от используемого сырья могут отличаться качества конечного продукта. В выбранном масле уменьшается вязкость. Если использовать одну тонну растительного масла и 111 килограмм спирта, можно получить около 970 килограмм биодизеля и 153 килограмма глицерина.

Для тех, кто хочет впервые изготовить биодизель своими руками, лучше выбирать метанол, потому что работа с этанолом значительно сложнее. Реакция проводится при нагревании. Только при таких условиях вещество может расслоиться. Во время подогрева будут выделяться пары, которые нельзя вдыхать.

Если попытаться изготовить биодизель своими руками без использования нагревания, стоит помнить, что реакция может не начаться или протекать слабо. Технология будет одинаковой, как при масштабном промышленном изготовлении биодизеля, так и при индивидуальном его изготовлении в домашних условиях.

Схема биодизельной установки

Существуют компании и заводы, которые разрабатывают и реализуют оборудование для производства биодизеля. Такое оборудование представлено отдельными блоками для конденсатора, масла и метоксида, системой насосов, фильтрами и отдельными блоками для разделения вещества.

Изготавливая биодизель в домашних условиях, можно использовать любой вид масла или жира. Целью является замена глицерина спиртом. Такая реакция возможна при нагревании. Если реакция проходит успешно, то раствор разделяется на несколько слоев. Биодизель оказывается вверху. Нижний слой – это глицерин, а между ними находится слой мыла. Чтобы добиться чистоты полученного продукта, желательно дать ему настояться.

Дата публикации: 23 января 2013



Оставить комментарий

Вы должны быть Войти, чтобы оставлять комментарии.

Производство биодизеля в домашних условиях

Сегодня мы продолжим тему производства и использования альтернативных, более доступных и дешёвых источников получения топлива. Так, мы уже писали о газогенераторе, позволяющем, по сути, ездить автомобилю на дровах вместо бензина. В предыдущей статье мы рассказывали о создании станции, которая поможет обычный животный навоз превращать одновременно в газ, ни в чём не уступающий обычному, в электричество, а также в экологически чистые удобрения.

Извлекая из продажи перечисленных ресурсов весьма приличную прибыль. Сегодня же речь пойдёт о производстве биодизеля — безопасного и экологически чистого топлива, которое возможно получать из разных видов растительных масел, целлюлозы и животных жиров.

Оно великолепно подойдёт в качестве альтернативы традиционному дизельному топливу и может использоваться в работе двигателей внутреннего сгорания.

Преимущества биотоплива

А) Универсальность — может использоваться в любых автомобильных двигателях.
Б) Экономичность — в сравнении с добычей нефтяного топлива, получение биотоплива дёшево.
В) Положительное воздействие на двигатель — наличие кислорода в таком топливе компенсирует минимальное содержание в нём серы, благодаря чему сохраняется активное смазочное свойство. При этом, как показывают исследования, продолжительность службы топливного насоса и двигателя, работающего на биодизеле, возрастает на 60%.
Д) Экологичность — благодаря использованию биодизеля снижается выброс в атмосферу углекислого газа на 5 процентов. В продуктах его сгорания существенно меньше сажи, окиси углерода и серы.
В) Повышенная защищённость от воспламенения. По сравнению с обычным бензином точка возгорания биотоплива выше — более ста градусов по Цельсию.

Из чего производится биодизель

Рапсовое масло — самый оптимальный материал для его изготовления, поскольку даёт наиболее высокое содержание конечного продукта — на 1т. его в таком случае приходится 96%. Кроме того, рапс можно смело высаживать рядом с иными сельскохозяйственными культурами, и при этом урожайность последних лишь улучшится.

Могут подойти для производства биодизеля и другие жиры и масла животного и растительного и происхождения, но в таком случае будут меняться свойства конечного продукта. Так, например, если использовать пальмовое масло, то можно получить наивысшую калорийность, но в то же время такое топливо при низких температурах будет быстро мёрзнуть.

Рапсовое же масло хоть и даст меньшую калорийность в биодизеле, но зато он будет более устойчив к морозам. Сама технология производства биодизеля, если вкратце описать её суть, сводится к проведению в специально созданном оборудовании химической реакции этерификации. Которая происходит в результате взаимодействия метанола с жирными кислотами (в роли которых может быть, например, то же рапсовое масло) при наличии кислотного либо щелочного катализатора, в результате чего образуется метиловый эфир.

Пропорциональное соотношение метанола к тому или иному виду масла при этом соблюдается следующее: девять к одному соответственно. При производстве биотоплива возникает и побочный продукт: глицерин технический. Он также может идти на продажу в целях дополнительного дохода.

Оборудование для производства биотоплива

На рынке имеется достаточное разнообразие выбора установок, предназначенных для изготовления биодизеля. Они разнятся в зависимости от производителя, сырья, которое будет использоваться, а также объёмов запланированного производства (это могут быть установки, как для промышленного производства, так и для домашнего).

Обслуживать такую установку, если она мобильная, может один оператор. Поскольку в такой установке отсутствуют сосуды, работающие под давлением, для его эксплуатации не требуется специального разрешения.

( Пока оценок нет )

Как сделать биодизель. Собственное домашнее биотопливо

Сделайте собственное биодизельное топливо из нового или отработанного масла возможно, хотя есть определенные проблемы.

В этой статье я расскажу вам, как создавать биодизельное топливо в дополнение к упомянутым проблемам, но первое, что нужно сделать, — это знать, что мы собираемся производить.

Биодизель — это жидкое биотопливо, полученное из растительных масел Рапс, подсолнечник и соя в настоящее время являются наиболее широко используемым сырьем, хотя изучается также их получение с культурами водорослей.

Биодизельное топливо по своим свойствам очень похоже на автомобильное дизельное топливо с точки зрения плотности и цетанового числа, хотя у него более высокая температура вспышки, чем у дизельного топлива, что позволяет смешивать его с последним для использования в двигателях.

Американское общество испытаний и стандартов материалов (ASTM, международная ассоциация стандартов качества) определяет биодизель как:

«Моноалкиловые эфиры длинноцепочечных жирных кислот, полученные из возобновляемых липидов, таких как растительные масла или животные жиры, и используемые в двигателях с воспламенением от сжатия»

Тем не менее, наиболее часто используемые сложные эфиры — метанол и этанол. (полученный путем переэтерификации любого типа растительных масел или животных жиров или путем этерификации жирных кислот) из-за его низкой стоимости и его химических и физических преимуществ.

Отличие от других видов топлива состоит в том, что биотопливо или биотопливо представляют особенность использования растительных продуктов в качестве сырья, поэтому очень важно принимать во внимание характеристики сельскохозяйственные рынки.

И поэтому следует отметить, что развитие биотопливной индустрии Это зависит, главным образом, не от наличия местного сырья, а от наличия достаточного спроса.

Обеспечивая наличие спроса на биотопливо, развитие вашего рынка может быть использовано для продвигать другую политику таких как сельское хозяйство, способствующее созданию рабочих мест в первичном секторе, фиксация населения в сельских районах, промышленное развитие и сельскохозяйственная деятельность, и в то же время сокращение последствий опустынивания за счет посадки энергетических культур.

Энергетические культуры рапса

ASTM также определяет различные тесты, которые необходимо проводить на топливах, чтобы гарантировать их правильную работу, потому что для использования биодизеля в качестве автомобильного топлива необходимо учитывать характеристики сложных эфиров, которые более похожи на характеристики дизельного топлива. Немодифицированного растительного масла. .

Преимущества и недостатки биодизеля

Одним из основных преимуществ использования этого биотоплива вместо дизельного топлива является Сохранение природных ресурсов Земли, потому что это источник возобновляемой энергии.

Еще одно преимущество — экспорт биотопливаВ случае, если они происходят в Испании, таким образом наша энергетическая зависимость от ископаемого топлива, составляющая 80%, также снижается.

Точно так же это благоприятствует развитие и закрепление сельского населения которые посвящены производству этого биотоплива.

С другой стороны, это помогает снижение выбросов CO2 в атмосферу, что также устраняет проблему кислотных дождей, поскольку они не содержат серы.

Биоразлагаемый и нетоксичный продукт, снижает загрязнение почвы и риски токсичности при каждом случайном разливе.

обеспечивает большая безопасность так как он имеет отличную смазывающую способность и более высокую температуру вспышки.

Из недостатков можно назвать несколько, например стоимость. В данный момент, он не конкурирует с обычным дизельным двигателем.

Что касается технических свойств, имеет более низкую теплотворную способность, хотя это не означает потери мощности или значительного увеличения потребления.

С другой стороны, у него есть более низкая стойкость к окислениюЭто важно при хранении, так как он имеет худшие холодные свойства, что делает его несовместимым при очень низких температурах. Однако эти два последних свойства можно исправить добавлением добавки.

Как мы можем производить собственное биодизельное топливо

Получите наш биодизель это очень опасно для химических продуктов, которые мы должны использовать, и по этой причине я скажу только вышеперечисленные шаги, чтобы вы не думали делать это дома, если вы не соблюдаете все меры безопасности, помимо того, что легализовать в Испании, поскольку производство этого биотоплива незаконно.

Прежде всего, начните тестирование с литром нового масла, поскольку оно намного проще, чем использованное масло, хотя мы намерены использовать это последнее масло повторно. Когда у вас есть контроль над новым маслом, вы можете переходить к отработанному маслу, и теперь вам понадобится блендер, имейте в виду, что вы не можете использовать его ни для чего другого, поэтому блендер должен быть одним из старых или дешевый.

Процесс

Как мы уже упоминали ранее, биодизель получают из жиров растительного происхождения, которые с химической точки зрения известны как триглицериды.

Каждая из молекул триглицерида состоит из 3 молекул жирных кислот, связанных с молекулой глицерина.

Предполагаемая реакция (называемая переэтерификация) для формирования нашего биотоплива состоит в том, чтобы отделить эти жирные кислоты от глицерина, помогая нам с катализатором, это может быть NaOH или KOH, и, таким образом, мы сможем объединить и объединить каждую из них в молекулу метанола или этанола.

Необходимые продукты

Один из продуктов, который мы собираемся использовать, — это алкоголь. Это может быть метанол (который образует сложные метиловые эфиры) или этанол (который образует этиловые эфиры).

Здесь возникает первая проблема, поскольку, если вы решите производить биодизель в виде метанола, я скажу вам, что вы не можете сделать его самодельным, поскольку то, что доступно, поступает из природного газа.

Однако этанол можно производить в домашних условиях, а то, что доступно, поступает из растений (остальное — из масла).

Обратной стороной является то, что производство биодизеля из этанола намного сложнее, чем из метанолаконечно не для новичков.

И метанол, и этанол они токсичны при этом вы всегда должны помнить о безопасности.

Это ядовитые химические вещества, которые могут ослепить или убить вас, и, как и питье, они также вредны, поскольку впитывают их через вашу кожу и вдыхают их пары.

Для домашних тестов вы можете использовать топливо для барбекю, содержащее метанол, хотя вы должны помнить, что степень чистоты должна быть не менее 99% и если он содержит другое вещество, он не будет делать ничего похожего на денатурированный этанол.

КатализаторКак мы уже говорили, это могут быть КОН или NaOH, гидроксид калия и едкий натр соответственно, один найти легче, чем другой.

Подобно метанолу и этанолу, соду можно легко купить, но с ней труднее обращаться, чем с гидроксидом калия, который настоятельно рекомендуется новичкам.

Оба гигроскопичны, что означает, что они легко впитывают влагу из воздуха, что снижает их способность катализировать реакцию. Их всегда следует хранить в герметично закрытых емкостях.

Процесс с KOH такой же, как и с NaOH, но количество должно быть в 1,4 раза больше (1,4025).

При смешивании метанола с гидроксидом калия образуется метоксид натрия, который очень агрессивен и необходим для производства биодизеля.

Для метоксида используйте емкости из HDPE (полиэтилена высокой плотности), стекла, нержавеющей стали или покрытые эмалью.

Материалы и посуда (все должно быть чистым и сухим)

• Один литр свежего сырого растительного масла.
• 200 мл метанола чистоты 99%
• Катализатор, которым может быть гидроксид калия (КОН) или гидроксид натрия (NaOH).
• Старый смеситель.
• Весы с разрешением 0,1 г (еще лучше с разрешением 0,01 г)
• Стаканы для метанола и масла.
• Поллитровая емкость из полупрозрачного белого полиэтилена высокой плотности и завинчивающаяся крышка.
• Две воронки, которые входят в горловину контейнера из полиэтилена высокой плотности, одна для метанола, а другая для катализатора.
• Двухлитровая пластиковая бутылка из ПЭТ (обычная бутылка для воды или газировки) для отстаивания.
• Две двухлитровые пластиковые бутылки из ПЭТ для мытья.
• Термометр.

Безопасность, очень важно

Для этого мы должны принять во внимание несколько мер безопасности, а также защитные материалы, такие как:

• Перчатки, устойчивые к воздействию продуктов, с которыми мы будем работать, они должны быть длинными, чтобы закрывать рукава и, таким образом, полностью защищать руки.
• Фартук и защитные очки, закрывающие все тело.
• При работе с этими продуктами всегда держите под рукой проточную воду.
• Рабочее место должно хорошо вентилироваться.
• Не вдыхать газы. Для этого есть специальные маски.
• Рядом не должно быть людей вне процесса, детей или домашних животных.

Можно ли создать биодизель в любом доме?

Добавление немного шутки к такой серьезности в сериале «Грядущий» выглядит очень легко с фразой «размахивание, которое является герундийским», но на самом деле это совсем не так, кроме того, что это очень опасно, и что вы только видели фундаментальные, материалы.

Не давая более подробных инструкций, я могу заверить вас, что до производства биодизеля еще предстоит пройти долгий путь, поскольку, прежде всего, фильтрация отработанного масла (который нас интересует), тогда нам нужно будет образовать метоксид натрия, провести необходимую реакцию, осуществить перенос и разделение.

Мы также должны проверить качество произведенного продукта с помощью теста на стирку и, наконец, сушки.

Домашний биодизель в Испании

Несмотря на преимущества биодизеля, в В настоящее время в Испании запрещено делать это дома.

Некоторые страны разрешают производство этого биотоплива и даже продают производственные комплекты, чтобы любой человек, соблюдающий соответствующие меры безопасности, мог его произвести.

Лично я могу назвать два фактора незаконности самодельного биодизеля.

Во-первых, Испания заботится о нас и Они запретили его производство из-за опасности что это влечет за собой при работе с опасными химическими веществами.

Во-вторых, Испания не заинтересована в том, чтобы любой гражданин мог производить биотопливо для Экономические интересы.

В любом случае это, несомненно, тормоз на пути возможного изменения энергии.

Использование биодизеля для отопления домов и транспорта — Northeast Biodiesel

ВОПРОС : Что такое биодизель?
ОТВЕТ : Биодизель — это чистое горючее, производимое либо из натурального растительного масла, либо из переработанного кулинарного масла. Сейчас его производят в основном на Среднем Западе, но мы надеемся, что к весне этого года будет запущено собственное производство биодизеля. Работа дизельного автомобиля на биодизеле — лучший способ минимизировать ваш вклад в глобальное потепление.

ВОПРОС : Что я могу сделать с биодизелем?
ОТВЕТ : Вы можете использовать его в качестве топлива для масляной тепловой горелки или для запуска любого дизельного двигателя.

ВОПРОС : В чем разница между переработанным маслом, биодизелем и смесью биодизеля, такой как B3 или B20?
ОТВЕТ : Переработанное кулинарное масло, которое вы берете в ресторане быстрого питания, — это просто отработанное кулинарное масло. Обычно его необходимо профильтровать и обезвожить, но затем его можно использовать непосредственно в переоборудованных «жироулавливающих вагонах» и специальных системах отопления.

Биодизель — это переработанное кулинарное масло, прошедшее химический процесс, удаляющий глицерин, содержащийся в масле. После удаления глицерина биодизельное топливо можно использовать непосредственно в любой домашней мазутной горелке или дизельном двигателе без каких-либо модификаций. Биодизель чаще всего используется в смесях с дизельным топливом и топочным мазутом, потому что прямой биодизель (B100) начинает застывать при температуре около 45 градусов F.

Биодизельные смеси, такие как B3 и B20, представляют собой смеси биодизеля, смешанного с дизельным топливом или домашним печным топливом.Биодизель можно смешивать с мазутом и использовать до 20% в любой системе отопления дома без каких-либо модификаций системы. Смесь 3% биодизеля и 97% мазута для дома называется B3. Смесь 20% биодизеля и 80% мазута для дома называется B20. Число после буквы «B» указывает процент биодизеля, содержащегося в смеси.

ВОПРОС : Можно ли смешивать биодизельное топливо с обычным домашним печным топливом?
ОТВЕТ : Биодизель можно смешивать с мазутом и использовать до 20% в любой системе отопления дома без каких-либо модификаций системы.Смесь 3% биодизеля и 97% мазута для дома называется B3. Смесь 20% биодизеля и 80% мазута для дома называется B20.

ВОПРОС : Можем ли мы использовать биодизельное топливо в нашей системе топочного мазута без каких-либо изменений?
ОТВЕТ : Никаких изменений не требуется для смеси до B20. Поскольку биодизель горит чище, дилеры мазута, поставляющие смеси биодизеля, сообщают о сокращении объема обслуживания, необходимого для печей их клиентов. Дополнительную информацию можно получить на веб-сайте Национального совета по биодизелю (nbb.org) и от Совета по маслу Массачусетса.

ВОПРОС : Нужно ли очищать резервуар перед началом использования биодизеля?
ОТВЕТ : Нет. Вы можете просто начать заправку этой 3% биодизельной смесью в любое время.

ВОПРОС : Что такое северо-восточный биодизель?
ОТВЕТ : Northeast Biodiesel — это предприятие по производству биодизельного топлива из переработанного кулинарного масла объемом 1,75 миллиона галлонов в год. Northeast Biodiesel будет принадлежать более чем 500 членам Co-op Power и сотрудникам Northeast Biodiesel.Общественная собственность на Northeast Biodiesel гарантирует, что рабочие места и топливо останутся на местном уровне и принесут пользу нашим сообществам.

ВОПРОС : Меня беспокоит все, что я слышу о биотопливе. Биодизель по-прежнему хорош?
ОТВЕТ : Co-op Power и Northeast Biodiesel работают вместе, чтобы сделать биодизельный завод максимально устойчивым. Мы по-прежнему считаем, что строительство этого завода — очень хорошая идея с экологической, экономической и социальной точки зрения.Есть много проблем, связанных с биодизелем и другим биотопливом, но это растение выходит на первое место в каждой из них.

Одна проблема связана с тем, откуда берется сырье для производства биодизеля. Вырубка тропических лесов для выращивания пальмового масла явно вредна для окружающей среды. Использование кукурузного масла для производства этанола в таких количествах, что людям не хватает еды, вредно для человечества. Наше сырье — это переработанное масло для жарки и животные жиры. Это отходы, которые не отнимают у нас пищевые ресурсы и не наносят вред окружающей среде в том виде, в котором они производятся.Фактически, наш завод по производству биодизеля будет просто поддерживать чистоту окружающей среды, стимулируя рестораны, кафетерии и предприятия пищевой промышленности привозить нам переработанные кулинарные масла.

Еще одно беспокойство вызывает размер завода по производству биодизеля. Крупные химические компании строят огромные заводы по производству биодизеля, производящие 50 миллионов галлонов биодизеля в год и более. Первоначально наш завод по производству биодизеля будет производить 1,75 миллиона галлонов в год с планами по расширению до 3,5 миллионов галлонов в год. Мы выбрали этот размер, потому что хотели, чтобы он был достаточно маленьким, чтобы он мог собирать необходимое переработанное масло на разумном расстоянии от завода.

Еще одна проблема — получите ли вы достаточно энергии из галлона биотоплива, чтобы потратить время на его производство. С научной точки зрения вы спрашиваете, больше ли возвращенная энергия, чем энергия, затраченная на ее создание. Если вы вложите одну единицу энергии в производство этанола, вы получите обратно примерно одну единицу энергии. Если вы потратите одну единицу энергии на производство соевого биодизеля, вы получите около 3,2 единицы энергии обратно … немного лучше. Если вы потратите одну единицу энергии на производство биодизеля из переработанного масла, вы получите 5.4 единицы энергии обратно … еще лучше. Многие говорят о целлюлозном этаноле и целлюлозном биодизеле. Эти виды топлива очень интересны, потому что ученые считают, что на одну вложенную единицу энергии мы получим более 20 единиц. К сожалению, технология еще не готова … и, возможно, никогда не будет. В Co-op Power мы не ждем новых открытий. Мы делаем то, что можем сделать сейчас, а затем переоснащаем в будущем, когда нам понадобится.

Еще одна проблема — выбросы углерода в течение жизненного цикла. Биодизельное топливо, произведенное из переработанного кулинарного масла, производит на 86% меньше парниковых газов, чем дизельное топливо или бензин.

Трудно во всем разобраться с таким количеством усложняющих факторов. Это одна из причин, почему нам нравится вовлекать в разговор так много людей, которые помогают нам быть уверенными, что мы ничего не пропустили.

Сделайте биодизель дома — Сделайте биотопливо

Прежде чем мы углубимся в детали производства небольших количеств биодизеля в домашних условиях, мы должны прежде всего подчеркнуть важность безопасности. Химические вещества, используемые в процессе производства биодизеля, опасны и, если их использовать без надлежащих мер по защите, могут вызвать серьезные травмы или даже смерть.Пожалуйста, будьте осторожны и убедитесь, что вы находитесь в хорошо проветриваемом помещении с доступом к проточной чистой воде.

НЕОБХОДИМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

• 1 литр растительного масла — новое (SVO) или использованное (WVO)
• NaOH (щелочь / каустическая сода), не менее 6 г. Его часто используют в качестве очистителя канализации, и его часто можно найти в вашем местном супермаркете.
• Метанол (минимум 250 мл). Используется в качестве антифриза, часто можно найти в магазинах моторных масел.

НЕОБХОДИМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

• Пластиковая бутылка на 1-2 литра — я часто использую пустой контейнер для растительного масла
• Мерная чашка
• Масштаб

ИЛИ

• Чайная ложка
• Емкость для смешивания метанола и NaOH (метоксида) Не пластик.Рекомендуется сверхпрочное стекло
• Воронка

Обогрев вас VWO

Если вы используете отработанное масло (WVO), возьмите один литр и нагрейте его минимум до 120 ° C, чтобы удалить всю воду. Если вода присутствует, масло будет брызгать и лопаться, когда вода будет удалена, это прекратится. Будьте осторожны — это может быть довольно жестокий процесс. Затем дать остыть

Если вы используете новое растительное масло, оно не должно содержать воды, поэтому просто нагрейте его до 55 ° C, когда будете готовы.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МЕТОКСИДА

ВНИМАНИЕ! Приготовление метоксида опасно.Метоксид очень токсичен. По этой причине перед использованием следует тщательно продумать безопасность конструкции оборудования и рабочего пространства, а во время работы следует надевать защитную одежду и респиратор. Следует создавать ровно столько, сколько предназначено для немедленного использования. ВАС ПРЕДУПРЕЖДАЛИ

Возьмите 250 мл метанола и добавьте 4 г (около половины чайной ложки) NaOH.

Если вы используете отработанное растительное масло (WVO), просто используйте 6-7 г NaOH (около 1 чайной ложки без горки).

Метанол и NaOH смешиваются с трудом.Начните с метанола при температуре тела (не в тепле). ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ, что по мере смешивания двух химикатов температура будет повышаться. Без паники… это нормально. Вам нужно будет убедиться, что весь NaOH растворен в метаноле, это может занять более десяти минут.

После растворения ** ВСЕГО ** NaOH вам может потребоваться долить свежий метанол, так как процесс может вызвать некоторое испарение.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ БИОДИЗЕЛЯ…

Когда температура масла упадет до 60 ° C или ниже, с помощью воронки налейте литр масла в сухой пластиковый контейнер.Возьмите метанол / NaOH (метоксид) и добавьте в масло. Убедитесь, что емкость надежно закрыта, затем энергично встряхните в течение примерно 15 секунд.

Дайте вашему биодизелю «застыть». Вы заметите, что примерно через 10 минут глицерин или «мыло» осядет из вашей смеси. Для полного отделения биодизеля потребуется день или два. Вы увидите два определенных слоя — биодизель и глицерин. Обычно слой глицерина примерно такой же или немного больше, чем количество используемого метанола.

Теперь выньте биодизель из емкости, оставив глицерин, и вы готовы к промывке…

Грязь по сравнению с промытым биодизелем

ПРОМЫВКА БИОДИЗЕЛЯ

Хотя глицерин или «мыло» и вода отделились от вашего биодизельного топлива, его все равно необходимо промыть. Пожалуйста, не сильно встряхивайте немытый биодизель, так как он образует эмульсию, для полного разделения которой могут потребоваться дни или даже недели.Мягкий подход — вот что нужно.

Мойка:

Налейте 1 литр биодизеля в чистую и сухую бутыль из пластика.
Осторожно влейте 500 мл воды (температура тела).
Заменить крышку бутылки.
Теперь ОСТОРОЖНО поверните конец бутылки за конец примерно на 30 секунд.
Через 30 секунд поставьте баллон в вертикальное положение. Только
Если вы проявили БЕЗОПАСНОСТЬ, вода и биодизель немедленно отделятся.
Вы заметите, что вода непрозрачная.
Снимите крышку и, используя большой палец в качестве пробки, переверните бутылку вверх дном и слейте воду, используя большой палец в качестве клапана.
Вы закончили стирку.

Вторая стирка:

Налейте еще 500 мл воды и повторите первую стирку, за исключением , ТОЧНО поверните в течение примерно 1 минуты.
Слить, как при стирке.
Вы закончили стирку 2.

Три мытья:

Снова налейте еще 500 мл воды и встряхивайте бутылку GENTLY GENTLY около минуты.
Когда вода отделяется от биодизеля, сливайте воду так же, как и раньше.

Мытье четыре:

Еще 500 мл воды и еще немного перемешивания примерно на 1 мин.
После разделения воды и биодизеля. Слейте, как указано выше.

Пятая промывка:

Теперь вы можете довольно сильно трястись.

Если стирка прошла успешно, вода должна быть почти чистой. Имейте в виду, что при последующих стирках вы должны быть в состоянии сильно встряхнуть его, хотя для отделения потребуется значительно больше времени, потому что вода образует крошечные пузырьки в биодизеле, которым нужно время, чтобы осесть.

Ваш промытый биодизель будет ОЧЕНЬ ОБЛАЧНЫМ и будет намного светлее, чем немытый биодизель a.Через сутки или 2 отстаивания и высыхания очистится

.

Сушка биодизеля

Вы должны удалить всю эту воду из биодизеля перед его использованием в дизельном двигателе, иначе вы рискуете повредить двигатель. Самый старый способ сушки — отстаивание.

В этом методе вода со временем оседает на дно резервуара или контейнера и может быть откачана с помощью небольшого насоса или сифона. В случае небольших партий для полного разделения воды и биодизеля может потребоваться до суток.

Со временем вода будет испаряться из биодизеля, однако, если впустить в душную или влажную среду, это может быть неприемлемым.

После того, как вся вода будет удалена, биодизель готов к использованию! Наслаждаться!

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к приведенной ниже таблице процессов.

Схема процесса биодизеля

Краткие процедуры и меры предосторожности

Введение

Биодизель — это возобновляемая биомасса, альтернатива дизельному топливу на основе нефти.Биодизель представляет собой преобразованное (переэтерифицированное) сырье из биомассы, такое как растительное масло, животные жиры или отработанное масло для жарки (желтый жир). Переэтерификация — это химическая реакция, при которой молекулы масла расщепляются, что приводит к образованию биодизеля и побочного продукта сырого глицерина. Американское общество испытаний и материалов (ASTM) четко определяет стандарты качества для биодизельного топлива.

Биодизель отлично работает в качестве топлива для любого дизельного двигателя с небольшими изменениями, если таковые имеются.Дизельные двигатели, изготовленные до начала 1990-х годов, могут нуждаться в некоторых модификациях, поскольку многие из них имеют уплотнения и другие компоненты, изготовленные из натурального каучука, который разрушается при контакте с биодизелем.

Производство биодизеля растет из-за цен на топливо, стремления к энергетической независимости и интереса к производству экологически чистого возобновляемого топлива. Этот информационный бюллетень представляет собой обзор многих аспектов, связанных с производством биодизельного топлива для личного использования (некоммерческое), которое в Пенсильвании ограничено до менее 1000 галлонов в год без разрешения.Ссылка 1 содержит критически важные детали для безопасного производства биодизеля, а также экологические требования, регулируемые государственными и федеральными законами.

Соображения по поводу производства биодизеля

Безопасность

Основные меры предосторожности необходимы, чтобы избежать личного отравления, пожара и загрязнения почвы и водных ресурсов. Метанол и щелок — два опасных химических вещества, которые необходимы для преобразования растительного масла в биодизельное топливо. Метанол представляет значительную опасность пожара, и его чрезмерное воздействие может вызвать неврологические нарушения.Щелок может вызвать раздражение кожи и легких, а также повреждение глаз. Список средств защиты, которые должны быть в наличии (включая защитные очки, респиратор, перчатки, средства для промывания глаз и огнетушители) при производстве биодизеля, приведен в ссылке 1.

Соответствие экологическим нормам

Предприятия по производству биодизеля могут регулироваться Департаментом охраны окружающей среды (PADEP) и другими организациями в зависимости от их размера и коммерческого статуса.В настоящее время малые некоммерческие предприятия освобождены от разрешений PADEP на переработку топлива, но будут подлежать «дискреционному исполнению» в случае возникновения проблем или жалоб. Утилизация побочных продуктов регулируется PADEP. Проконсультируйтесь с вашим региональным офисом DEP для получения последних рекомендаций.

Доступность сырья

Для каждого готового галлона биодизеля потребуется как минимум один галлон исходного масла. Потенциальные производители биодизеля должны учитывать количество топлива, которое они надеются произвести, а затем быть уверенными в том, что они могут регулярно получать необходимое сырье.

Обязательства по срокам

Ответственное производство топлива не так просто, как многие думают, а новые производители часто недооценивают потребности во времени. Время должно быть выделено на:

• Техническое обслуживание биодизельного оборудования и установок
• Сбор сырья
• Обеспечение безопасности и обращение с химикатами
• Обработка топлива
• Промывка воды и сушка топлива воздухом
• Проверка качества
• Утилизация побочных продуктов

Экономика

Следует провести анализ затрат на вводимые ресурсы в сравнении с итоговой стоимостью произведенного топлива.Учет затрат на рабочую силу необходим, если время, потраченное на производство биодизеля, противоречит работе, приносящей доход. Затраты, которые следует учитывать, включают:

• Капитальные вложения в оборудование и объекты
• Приобретение и транспортировка сырья
• Химические вещества
• Электроэнергия / энергия
• Трудовые ресурсы
• Разрешительные затраты / затраты на утилизацию побочных продуктов

Обращение с побочными продуктами

Переработчики биодизеля будут производят значительные количества неочищенного побочного продукта глицерина (примерно один галлон глицерина на каждые пять галлонов произведенного биодизеля).Большинство переработчиков также используют воду для очистки топлива и могут производить до двух галлонов сточных вод на каждый галлон произведенного топлива. Соблюдение экологических норм для безопасного обращения с побочными продуктами значительно увеличивает время и затраты на весь процесс.

Характеристики транспортного средства / оборудования

Когда человек наливает первый галлон самодельного биодизельного топлива в топливный бак, этот человек, скорее всего, аннулирует гарантию на двигатель. Пристальное внимание к производственной химии и проверке качества топлива необходимо для обеспечения приемлемых характеристик двигателя.

Малое производство биодизеля

Описание процесса

Существует множество альтернативных методов для успешного преобразования исходных масел в качественное биодизельное топливо. Этот раздел не предназначен для использования в качестве практического руководства, а скорее представляет собой краткое изложение процедур и правил для мелкосерийного производства в Пенсильвании. Производителям рекомендуется быть в курсе новых технологий для улучшения процессов и изменения правительственных постановлений.

Упрощенные этапы обработки:

1. Получение исходного масла
2. Фильтр масла для удаления твердых частиц
3. Проверить масло на содержание воды; обезвоживание при необходимости
4. Тестовое масло на содержание свободных жирных кислот
5. Сделайте тестовую партию для конкретного сырья
6. Смешайте большую партию, используя рецепт успешной тестовой партии.
7. Вести точные подробные записи всех переменных в каждой партии топлива: источник масла, время смешивания, температура, количество реагентов, любые другие переменные обработки
8. Слить побочный продукт глицерина и пометить его для дальнейшей обработки, временного хранения или утилизации
9. Восстановить избыток метанола из сырого биодизеля
10. Насос биодизеля для промывки резервуаров и промывки
11. Удаление воды из биодизеля
12. Фильтрация топлива перед использованием или хранением
13. Тестовое топливо для определения параметров качества
14. Извлечение метанола из глицерина
15. Утилизируйте глицерин и промывочную воду безопасным и ответственным образом

Безопасность

Безопасность должна быть наивысшим приоритетом в любой работе с биодизелем.Пользователи должны получить и изучить копию Паспорта безопасности материалов (MSDS) для метанола и щелока, а также ознакомиться с соображениями безопасности для каждого химического вещества. «Лучшая практика» — создать четко обозначенную «станцию ​​безопасности» на предприятии по переработке, где паспорта безопасности материалов будут легко доступны. Мелкие производители должны связаться с местным пожарным депо, чтобы сообщить им о переработке и хранении химикатов, которые могут происходить на месте.

Все опасные химические вещества (и любые загрязненные технологические инструменты) должны храниться в закрытых контейнерах для хранения, когда они не используются.Лучше всего использовать утвержденный металлический пожарный шкаф для хранения легковоспламеняющихся жидкостей. Еще одна передовая практика — маркировать все емкости для хранения, от ведер с побочным продуктом глицерина до больших емкостей с отработанным маслом для жарки. На этикетках контейнеров должна быть указана жидкость, отличительные характеристики и дата производства или хранения жидкости.

Приемка и транспортировка сырья

Мелкомасштабное производство биодизеля проще всего осуществить с помощью высококачественного масла, не содержащего воды и чрезмерного количества пищевых частиц, не имеющего прогорклого запаха и с низким содержанием кислоты из-за регулярной замены фритюрницы.Хранение отработанного растительного масла на открытом воздухе в ресторанах должно быть надежно закрыто, чтобы вода и паразиты не попали в контейнеры. Емкости для хранения должны иметь четкую маркировку «ОТРАБОТАННОЕ КУХОННОЕ МАСЛО». Извлечение нефти из бочки хранения нефтяной компании считается кражей.

PADEP регулирует сбор и транспортировку использованного кулинарного масла. Автомобиль для вывоза должен иметь наклейку или магнитный знак с надписью «БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ» и указанием имени и адреса владельца транспортного средства. Журнал сбора масла и огнетушитель должны находиться в автомобиле при транспортировке масла.В случае разлива рекомендуется держать ведро с абсорбирующим «сухим маслом» в транспортном средстве. Важное значение имеет вторичная изоляция в транспортном средстве для сбора, а также защита ведер и бочек для предотвращения разливов во время транспортировки. Масло необходимо подвергнуть грубой фильтрации, вылив его через сетку при перемещении из транспортного средства для сбора на хранение. Отработанное кулинарное масло можно хранить в контейнере с минимальным воздушным пространством от шести месяцев до года перед обработкой.

Очистка после разливов

Разливы опасных материалов или масла легче всего удалить, если они ограничиваются мощеными или бетонными поверхностями.Следует приложить большие усилия, чтобы не допустить попадания разливов в почву, в ливневую канализацию или люки или в другие поверхностные воды. Если разлив попадает в поверхностные воды или в систему ливневых вод, он становится разливом с сильным ударом, и о нем необходимо сообщить в службу 911 для принятия мер по ликвидации последствий чрезвычайной ситуации.

Чтобы легко справиться с разливами, под рукой должен быть комплект для разливов. Набор должен содержать неплотный впитывающий материал, такой как наполнитель для кошачьего туалета, а также прокладки, предназначенные для впитывания масел и других химикатов. Вторичная локализация вокруг зон хранения нефти и топлива — лучшая практика управления при предупреждении разливов.Бетонный бордюр вокруг резервуаров для хранения нефти и топлива должен быть рассчитан на 110% потенциально пролитой жидкости.

Опции для побочных продуктов

Новые производители должны тщательно продумать, как они будут утилизировать свои побочные продукты, прежде чем начинать производство биодизельного топлива. Производство биодизеля приведет к образованию значительных количеств остаточного побочного продукта глицерина. Неочищенный побочный продукт глицерина содержит около 25% метанола (по объему) и считается опасными отходами. Человек должен носить перчатки и защитные очки и избегать концентрированных паров при работе с сырым глицерином.

Переработка сырого биодизельного глицерина в товарный глицерин нецелесообразна в малых масштабах. Испарение метанола из глицерина при температуре окружающей среды недостаточно, чтобы считать глицерин незагрязненным. Глицерин, хранящийся в пластиковых емкостях для масла для фритюрницы, со временем вытечет. Срок хранения не может превышать один год.

Наземное внесение глицерина с метанолом запрещено PADEP. Лучшая практика — регенерировать метанол, чтобы упростить обращение и снизить общие технологические затраты.Восстановление метанола снижает загрязнение окружающей среды и позволяет производителям повторно использовать метанол. Хотя извлечение метанола не является сложным, мелким производителям следует проконсультироваться с опытным персоналом, прежде чем пытаться предпринять этот продвинутый шаг.

Варианты утилизации сырого глицерина с метанолом включают захоронение, анаэробное сбраживание и промышленное сжигание при температурах выше 500 ° F. Каждый из этих вариантов требует специального разрешения от PADEP. Варианты для глицерина после эффективного восстановления метанола включают компостирование и использование в качестве ингредиента для мыла, обезжиривателя, средства для подавления пыли и корма для животных.При компостировании и дорожной укладке необходимо соблюдать инструкции PADEP и PADOT. При компостировании глицерина небольшое количество глицерина следует добавлять в большие количества абсорбирующих материалов, таких как сено, солома, листья или подстилочный навоз. Чтобы предотвратить стекание глицерина с компостных куч, избегайте насыщения куч глицерином и / или дождевой водой. Перед добавлением глицерина в корм для животных проконсультируйтесь с профессиональным диетологом.

Промывочная вода, образующаяся при переработке биодизеля, представляет собой дополнительную проблему утилизации и обращения с ней.Немытый биодизель прямо из реактора обычно содержит мыло, остаточный катализатор, следы глицерина и остаточный метанол, если стадия регенерации метанола не была проведена. Промывка биодизеля водой необходима для «доработки» топлива. Промытое топливо необходимо «просушить» перед использованием в оборудовании или перед передачей на хранение. Сушка может осуществляться пассивной или активной сушкой. При пассивной сушке взвешенные капли воды оседают из промытого топлива через несколько дней. Активная сушка включает отделение топлива от отстоявшейся воды, а затем направление воздушного потока через топливо.

Промывочную воду можно сбрасывать в общественную канализацию, но сначала требуется разрешение от местного управления водоочистки и PADEP. Пропуск промывочной воды через простой жироуловитель предотвратит попадание лишних масел в канализационную систему. Не допускайте попадания промывочной воды в водоемы, ливневую канализацию и другие каналы для сточных вод! Производители биодизеля, загрязняющие водные пути промывочной водой или другими отходами, могут быть привлечены к ответственности по закону.

Хранение топлива

При перекачке промытого биодизеля в емкости для хранения следует использовать проточный фильтр.Водоблокирующий фильтр дизельного топлива 10 микрон улавливает последние частицы или воду. Для новых дизельных двигателей с впрыском высокого давления рекомендуется использовать фильтр 1 микрон.

Готовое биодизельное топливо можно хранить в любых емкостях для хранения, обычно используемых для нефтяного топлива. Топливо следует хранить в чистом, сухом, темном месте. Поскольку биодизель представляет собой органическую жидкость, рекомендуется использовать альгицидные или фунгицидные добавки всякий раз, когда топливо хранится в теплую погоду. Биодизель превращается в гель в холодную погоду, поэтому его необходимо смешивать с бензином или антигелеобразующей добавкой.Срок хранения как биодизельного, так и нефтяного дизельного топлива должен быть ограничен шестью месяцами для достижения наилучших характеристик двигателя.

Качество топлива

Преобладающим стандартом качества биодизеля в США является стандарт ASTM D6751. Коммерческое тестирование ASTM в настоящее время стоит около 1000 долларов за партию, поэтому для небольшого производителя невозможно провести полный анализ каждой произведенной партии. Однако мелкие производители могут провести ряд простых тестов (таких как вязкость, температура помутнения и содержание воды, глицерина, метанола и осадка) на готовом биодизельном топливе.См. Ссылки 2 и 3. Результаты этих испытаний послужат хорошими индикаторами того, является ли биодизель качественным продуктом для использования в дизельных двигателях, и предоставят производителю обратную связь о любых изменениях, направленных на улучшение системы обработки топлива.

Резюме

Биодизельное топливо может быть получено из ряда исходных материалов (сырья), включая растительные масла, отработанные кулинарные масла и животные жиры. Биодизель (конечный продукт в процессе переэтерификации исходного масла) должен соответствовать стандартам качества для обеспечения наилучших характеристик дизельного двигателя.Хотя может показаться, что дизельные двигатели «хорошо работают» на различных видах топлива в течение коротких периодов времени, существует вероятность как краткосрочных, так и долгосрочных повреждений, если используется топливо низкого качества.

Маломасштабное производство биодизеля может осуществляться безопасным и экологически ответственным образом, что позволяет производить качественный продукт. Важно обеспечить соблюдение передовых методов управления для защиты здоровья и безопасности производителя и окружающей среды, а также для сведения к минимуму риска проблем с транспортными средствами / механизмами.У каждого человека будет свой объект, со своим набором проблем. Очень важно быть в курсе улучшений процессов и правительственных постановлений.

Информация в этом информационном бюллетене предоставлена ​​как общественная услуга; Университет штата Пенсильвания не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении точности, полноты или надежности информации, содержащейся в данном документе.

Список литературы

1. Безопасность биодизеля и передовые методы управления для мелкомасштабного некоммерческого производства.2007. Государственный университет Пенсильвании, Univ. Парк, PA
2. Кемп, В. Х. 2006. Основы биодизеля и не только. Aztext Press, Онтарио, Канада
3. Knothe, G., J. Krahl, and J. Van Gerpen. 2005. Справочник по биодизелю. AOCS Press, Шампейн, Иллинойс.
4. Пал, Г. 2005. Биодизель: рост экономики новой энергии. Chelsea Green, Уайт-Ривер-Джанкшн, штат Вирджиния.

Этот информационный бюллетень был подготовлен совместными усилиями многих сотрудников Государственного университета Пенсильвании (Колледж сельскохозяйственных наук, Инженерный колледж, Гигиена окружающей среды и безопасности), Колледжа Дикинсона, Колледжа Уилсона и Департамента охраны окружающей среды Пенсильвании.

Подготовлено Деннисом Э. Баффингтоном, профессором сельскохозяйственной и биологической инженерии, и Мэтью Стейманом, Колледж Дикинсон и Колледж Уилсона

Как сделать биодизельное топливо из водорослей

Привлекательный кандидат для полномасштабного производства биодизеля, водоросли легко производить и требуют меньше земли, чем многие другие растительные источники, обычно используемые для производства топлива. Кроме того, с составом, содержащим около половины липидных масел, водоросли, по-видимому, являются богатым ресурсом в качестве сырья для биотоплива.

Как извлечь масло из водорослей

Неудивительно, что существует множество способов удалить липиды или масла со стенок клеток водорослей. Но вы можете быть удивлены, узнав, что ни один из них не является особенно потрясающим. Например, слышали когда-нибудь о прессе для оливок? Один из способов получения масла из водорослей очень похож на технику, используемую в прессе для масла. Это самый простой и наиболее распространенный метод извлечения масла из водорослей, который дает около 75% всего доступного масла из водорослей.

Другой распространенный метод — это метод с использованием гексанового растворителя. В сочетании с методом прессования масла на этом этапе можно получить до 95% доступного масла из водорослей. Он использует двухэтапный процесс. Первый — использовать метод масляного пресса. Затем, вместо того, чтобы останавливаться на достигнутом, оставшиеся водоросли смешивают с гексаном, фильтруют и очищают, чтобы удалить все следы химического вещества в масле.

Реже используемый метод сверхкритической жидкости позволяет извлечь до 100% доступного масла из водорослей.Двуокись углерода сжимается и нагревается, чтобы преобразовать ее состав как в жидкость, так и в газ. Затем он смешивается с водорослями, которые полностью превращаются в масло. Хотя он может дать 100% доступного масла, обильный запас водорослей, а также необходимое дополнительное оборудование и работа делают его одним из наименее популярных вариантов.

Выращивание водорослей для получения биодизеля

Методы, используемые для стимулирования роста водорослей определенным образом с целью получения наибольшего количества масла, более разнообразны, чем процессы экстракции.В отличие от практически универсальных методов экстракции, выращивание водорослей для получения биодизеля сильно варьируется в зависимости от используемого процесса и метода. Можно выделить три основных способа выращивания водорослей, и производители биодизеля упорно трудились, чтобы настроить эти процессы, чтобы настроить и усовершенствовать процесс выращивания.

Выращивание в открытых прудах

Один из самых простых для понимания процессов, выращивание в открытом пруду также является наиболее естественным способом выращивания водорослей для производства биодизеля. Как следует из названия, водоросли выращивают этим методом в открытых прудах, особенно в очень теплых и солнечных частях земного шара, с надеждой на максимальное увеличение урожайности.Хотя это простейшая форма производства, у нее есть серьезные недостатки, такие как сравнительно высокая вероятность загрязнения. Чтобы по-настоящему увеличить производство водорослей таким образом, необходимо контролировать температуру воды, что может оказаться очень трудным. Этот метод также больше зависит от погоды, чем другие, что является еще одной переменной, которую невозможно контролировать.

Вертикальный рост

Другой метод выращивания водорослей — это вертикальный рост или замкнутая производственная система. Этот процесс возник, поскольку компании, производящие биотопливо, стремились производить водоросли быстрее и эффективнее, чем при выращивании прудов.При вертикальном выращивании водоросли помещаются в прозрачные пластиковые пакеты, которые сложены высоко и закрыты для защиты от непогоды. Эти пакеты позволяют попадать солнечному свету с разных сторон. Дополнительный свет не является тривиальным, так как прозрачный пластиковый пакет обеспечивает достаточную экспозицию для увеличения производительности. Очевидно, что чем больше количество водорослей, тем большее количество масла нужно извлечь. Кроме того, в отличие от метода открытого пруда, при котором водоросли подвергаются загрязнению, метод вертикального выращивания изолирует водоросли от него.

Биореакторные установки с закрытым резервуаром

Третий метод добычи биодизеля, который используют компании, — это биореакторные установки с закрытым резервуаром, метод выращивания водорослей внутри, который увеличивает и без того высокий уровень добычи нефти. Комнатные растения состоят из больших круглых барабанов, в которых можно выращивать водоросли в почти идеальных условиях. В этих бочках можно манипулировать водорослями, чтобы они росли на максимальном уровне, вплоть до ежедневного сбора урожая. Понятно, что этот метод приводит к очень высоким выходам водорослей и масла для биодизеля.Некоторые компании строят закрытые биореакторные заводы рядом с энергетическими установками, чтобы утилизировать лишний углекислый газ, а не загрязнять воздух.

Производители биодизеля продолжают совершенствовать процессы в закрытых контейнерах и закрытых прудах, при этом некоторые из них разрабатывают разновидность, известную как ферментация. Этот метод выращивает водоросли, которые «поедают» сахар в закрытых контейнерах, чтобы стимулировать рост. Ферментация привлекает производителей, поскольку обеспечивает полный контроль над окружающей средой. Еще одно преимущество заключается в том, что его жизнеспособность не зависит от погоды или аналогичных климатических условий.Тем не менее, этот процесс заставил исследователей обдумывать устойчивые методы получения достаточного количества сахара для максимального увеличения производства водорослей.

Как сделать собственное биодизельное топливо дома дешево и легко — пошаговое руководство для начинающих, Тибберт, Марк, электронная книга

Вы устали от постоянно растущих цен на дизельное топливо для вашего автомобиля?

Знаете ли вы, что вы можете легко и дешево сделать собственное биодизельное топливо в домашних условиях, используя растительное масло?

Возможно, вы знаете о биодизеле, но чувствуете, что изготовление биодизеля в домашних условиях было бы слишком хлопотно и сложно.На самом деле сделать это очень просто — как сейчас обнаружили тысячи владельцев дизельных автомобилей.

Это руководство было специально написано для начинающих и содержит пошаговые инструкции по созданию собственного биодизеля.
Необходимые вам предметы легко получить, и вам не потребуется никаких специальных навыков.

В книге рассматриваются два метода производства биодизеля. Первый — это метод производства качественных партий биодизеля. Второй метод — более «дешевый и недорогой», который быстро произведет вполне приемлемое топливо.

Кроме того, ни один из процессов производства биодизеля не отнимает много времени, поэтому можно легко приготовить партию биодизеля за выходные!

Основной ингредиент — растительное масло — легко доступен и может быть получен либо очень дешево, либо бесплатно! Рыбным магазинам и другим заведениям быстрого питания приходится регулярно избавляться от использованного растительного масла, и они часто с радостью раздают его за бесценок. Альтернативой является то, что они должны платить компаниям по переработке отработанного масла за удаление масла, чтобы вы могли получить бесплатное масло, а они сэкономили деньги.

Друзья и соседи — также хороший источник бесплатного использованного растительного масла из своих фритюрниц.

Автор — Марк Тибберт — производит собственное биодизельное топливо в течение многих лет (фактически, задолго до недавнего скачка цен на нефть). Таким образом, он
не только человек, обладающий большими знаниями и высокой квалификацией, обладающий ценным непосредственным опытом производства биодизеля, но и отличный учитель.

Прочтите эту книгу, и вы получите всю необходимую информацию, чтобы начать производить собственное биодизельное топливо.

Альтернативный способ производства биодизеля

Биодизель относится к дизельному топливу на основе растительного масла или животного жира. Обычно его получают путем реакции липидов в форме растительного, соевого или животного жира с некоторым количеством спирта, в основном метанолом.

Этот биодизель можно использовать в любом стандартном биодизельном двигателе, отдельно или в смеси с нефтяным дизельным топливом во многих пропорциях.

В современном мире, когда газ является необходимостью, а цены постоянно растут, биодизель имеет сильное преимущество перед другими.Помимо того, что он более экологичен, чем ископаемое топливо, его можно приготовить дома, выполнив несколько простых действий. Лучше всего использовать свежее масло, но и отработанное масло для жарки тоже подойдет. Некоторые из них есть в домашних условиях, но для достижения максимального эффекта лучше использовать отработанное масло для жарки из ресторанов. В последние годы люди стали все больше и больше питаться вне дома, и этот сдвиг заставил рестораны работать на пятой скорости. Естественно, чем больше будет готовиться еда, тем больше будет ненужных ингредиентов, в том числе нашего кулинарного масла.

В среднем за год человек производит 9 фунтов использованного растительного масла для еды. Это приводит к огромным суммам. Очевидно, что не все это масло превращается в биодизель. Однако, по данным Londonwasteclearance.org.uk, компании по утилизации отходов, которая успешно избавляется от растительного масла из лондонских ресторанов, то количество масла, которое они утилизируют, можно использовать для обеспечения биодизелем для половины потребностей города.

Процесс

Состав :

• 1л растительного масла (пример: соевое масло, кукурузное масло).Первое и самое главное, конечно же, масло.
• — 3,5 грамма (0,12 унции) гидроксида натрия, известного как щелочь. Вы можете найти его в некоторых очистителях канализации. Просто убедитесь, что на этикетке написан гидроксид натрия, а не гипохлорит кальция.
• 200 миллилитров (6,8 жидких унций) метанола.
• Блендер с низкоскоростной опцией. Еще одно замечание относительно блендера: вы больше не должны использовать его для обычного приготовления. Также замените пластиковый стакан на стеклянный, потому что метанол может вступать в реакцию с пластиком.
• Цифровые весы. Вам нужно отмерить 3,5 грамма (0,12 унции) щелока.
• Стеклянный контейнер с маркировкой на 200 миллилитров (6,8 жидких унций). Если на вашем контейнере нет предварительной маркировки, вы можете пометить его вручную, используя мерный стакан, а затем отметив внешнюю часть контейнера.
• стеклянная или пластиковая тара с маркировкой на 1 л (1,1 кварты)
• стеклянный или пластиковый контейнер с широким горлышком, вмещающий не менее 1,5 л (подойдут кувшины на 2 литра)
• защитные очки, перчатки, фартук и маска для лица

Указания по безопасности

Большинство используемых здесь химикатов очень токсичны и могут вызвать серьезные химические ожоги или даже хуже.Вдыхание паров также может быть очень опасным. Всегда производите биодизельное топливо в проветриваемом помещении. Если вы пролили химические вещества на руки, немедленно смойте их водой. Прочтите предупреждающие надписи на всех продуктах перед их использованием для обеспечения максимальной безопасности.

Шаги по производству биодизеля

Перед тем, как приступить к производству биодизеля, убедитесь, что температура в помещении составляет не менее 70 градусов по Фаренгейту. Химическая реакция не завершится, если температура будет ниже указанной.

1. Налейте 200 мл метанола в стеклянный кувшин блендера
2. Запустите блендер на низкой скорости.
3. Медленно добавьте 3,5 г гидроксида натрия (в результате этой реакции образуется метоксид натрия, который теряет свой эффект, если его не использовать немедленно).
4. После того, как смесь полностью смешается (это займет около 2 минут), добавьте 1 л растительного масла.
5. Продолжать смешивание от 20 до 30 минут
6. Вылейте смесь в емкость с широким горлышком. Жидкость начнет расслаиваться. Нижний будет глицерином, который вы затем можете использовать для других реакций, верхний будет вашим биодизелем.Смесь полностью разделится через несколько часов.
7. Последний шаг — залить биодизель в желаемую емкость или использовать насос для откачки биодизеля из глицерина.

И вот оно. Вы сделали свой собственный биодизель из масла и других домашних ингредиентов.

Смеси

Смеси биодизельного топлива и дизельного топлива на углеводородной основе — это продукты, которые в основном используются на розничном рынке дизельного топлива. Во всем мире действует система фактора «Б».В нем указано, сколько биодизеля содержится в смеси.

• Смеси со 100% биодизелем известны как B100
• 20% биодизеля и 80% петродизеля — B20
• 5% биодизель 95% петродизель — B5
• 2% биодизель 98% петродизель — B2

Смеси с содержанием 20% или ниже могут использоваться в любом двигателе без модификаций (повреждения, вызванные этими смесями, не подлежат гарантии).

Интересные факты

В 2007 году British Royal Train совершил свое первое путешествие, используя только биодизель B100.Первыми пассажирами стали принц Чарльз и Джеймс Хигейт (управляющий директор Green Fuels, компании, поставляющей в поезд биодизельное топливо). Royal Train активно использует только биодизель B100.

Чешский реактивный самолет завершил испытательный полет полностью на биодизельном топливе. В ноябре 2011 года United Airlines совершила первый коммерческий рейс на биодизеле. В отличие от поезда, в этом самолете использовалась смесь B60.

В штате Массачусетс есть закон, согласно которому не менее 2% используемого в домашних условиях дизельного топлива на самом деле является биодизелем.Согласно тому же закону, к 2013 году этот процент должен вырасти до 5%. Нью-Йорк принял аналогичный закон.

Заключение

Что делает биодизель таким хорошим? Во-первых, вы можете приготовить это дома. Во-вторых, он более экологичен, чем некоторые другие виды топлива. Кроме того, есть цена. Вы можете существенно сократить расходы на топливо, если будете делать его самостоятельно из растительного масла или чего-то подобного.

Экономика мелкомасштабного производства биодизеля — Farm Energy

Экономика мелкомасштабного производства биодизеля может существенно различаться в зависимости от выбора отдельным производителем сырья, оборудования, рынка и стоимости своего времени.Однако несколько ключевых проблем затрагивают всех мелких производителей.

Масло

Мелкие переработчики биодизеля могут собирать масличные семена или отработанное масло с очень небольшими затратами. Несколько распространенных торговых точек — это отработанные жиры из ресторанов, животные жиры из растений по переработке или поврежденное зерно с мельниц. Несмотря на то, что отработанное масло или семена могут быть бесплатными, производителям все равно необходимо учитывать свое время и транспортные расходы при определении общей прибыльности. Скорее всего, семена масличных культур или масло придется покупать, если семена не выращиваются в домашних условиях.Расходы на покупку семян масличных культур или нефтепродуктов для производства биодизеля в масло обычно составляют более 70% общих затрат.

Закупки по сравнению с добычей нефти

Масло первого отжима (новое), приобретенное на дробилке или переработчике масличных культур, как правило, самого высокого качества, наиболее стабильного и наиболее распространенного. Однако это также, вероятно, самый дорогой источник растительного масла.

В некоторых регионах промежуточным вариантом является покупка отработанных масел у компаний, которые собирают отработанное масло в ресторанах и других предприятиях пищевой промышленности.Масла, приобретаемые у этих компаний, обычно фильтруются и разделяются на различные сорта масла перед перепродажей. Эти отработанные масла дешевле, чем первичные масла, но имеют более низкое качество и ограничены как по количеству, так и по географическому признаку.

Третий вариант для некоторых мелких производителей — самостоятельно собирать отработанные масла в ресторанах своего района. Обычно это самый дешевый вариант (во многих случаях оплата наличными не взимается). Низкокачественные масла могут потребовать дополнительной фильтрации и предварительной обработки для производства биодизельного сырья хорошего качества.Сбор масла непосредственно из ресторанов также требует больших временных затрат. Поставки нефти также могут быть очень сезонными в зависимости от активности в ресторане.

Наконец, многие сельхозпроизводители заинтересованы в переработке масличных культур, выращенных ими на своих фермах. Хотя фермеры могут иметь минимальные денежные средства, инвестированные в свой урожай, а семена масличных культур кажутся относительно дешевыми, экономисты призывают их оценивать свою продукцию по полным рыночным ценам, чтобы они могли определить прибыльность фермерского хозяйства и производства биодизеля.Семена масличных культур, которые производятся только ежегодно, также должны храниться, если обработка не происходит немедленно, что увеличивает общие расходы.

Почему такие высокие цены на масличные культуры?

Когда мелкие переработчики начинают изучать экономику производства биодизеля, они часто сталкиваются с трудностями при покупке нефти по достаточно низкой цене для рентабельного производства. В то время как растительные масла исторически были довольно дешевыми, их ценность росла по мере появления новых областей их использования.Спекуляции на рынке также могли поднять цену.

Двумя наиболее значительными рынками являются человеческое потребление и промышленные товары. Потребители, заботящиеся о своем здоровье, подняли цены на растительное масло как для приготовления пищи, так и для потребления. Растет промышленный рынок композитов и пластмасс на основе биологических материалов, которые обеспечивают потребителей более экологически чистыми и возобновляемыми продуктами. Эти конкурирующие требования привели к росту цен на рынке нефти. В целом эти рыночные возможности обеспечивают более высокую рентабельность, чем производство топлива.

Переработка масличных культур

Многие мелкие переработчики биодизеля обнаруживают, что извлечение масел, содержащихся в их масличных семенах, перед производством биотоплива повышает рентабельность. Эта обработка обычно включает отжимание семян с помощью механического пресса для отделения масла от муки из семян. В конечном итоге получается не только больше нефти, но и получаемый побочный продукт имеет ценность в качестве корма для скота. При удалении масла оставшаяся мука имеет более высокую долю белка и, следовательно, более ценна.Опять же, этот продукт следует оценивать по рыночным ценам, что создает дополнительный кредит и увеличивает рентабельность биодизеля. Затраты на переработку нефти включают инвестиционные затраты на прессовое оборудование (амортизация, проценты, ремонт и страхование), а также эксплуатационные расходы на топливо, рабочую силу и ремонт. Городские производители биодизеля вряд ли сочтут такой вариант привлекательным.

Спирт

В процессе производства биодизеля расходуется 11% метанола (по весу) в процессе переэтерификации.Однако большинство производителей используют от 18% до 22% метанола, чтобы обеспечить более полную реакцию и утилизировать все присутствующие масла. Это особенно верно, если используются цельные масличные или загрязненные отработанные консистентные смазки. Хотя коммерческие производители биодизеля восстанавливают избыток метанола и повторно используют его, немногие мелкие производители сочтут это технически и экономически целесообразным. Следовательно, в их деятельности на каждый галлон производимого биодизеля используется около одной пятой галлона метанола. Если метанол стоит 3 доллара.00 на галлон, то каждый галлон биодизеля содержит около 0,60 доллара метанола. Увеличение или уменьшение цены на метанол на 1 доллар за галлон изменяет стоимость производства биодизеля на 0,20 доллара. Затраты на метанол составляют нетривиальную часть затрат на производство биодизеля.

Катализатор

Катализатор необходим для облегчения реакции между маслом и спиртом. Обычными катализаторами, используемыми в мелкомасштабном производстве биодизеля, являются гидроксид натрия (щелок) и метоксид калия. Мелкие производители биодизеля выбирают катализатор на основе совместимости оборудования, функциональности, доступности и цены.Цена часто не является самым важным фактором при выборе катализатора, потому что она обычно вносит вклад всего от 0,05 до 0,15 доллара в стоимость каждого галлона производимого биодизеля.

Оборудование

Оборудование для мелкомасштабного производства биодизеля доступно во многих размерах, с различными аксессуарами и различным качеством строительных материалов. Некоторые системы довольно трудозатратны, в то время как другие сильно автоматизированы, что увеличивает общую стоимость. В результате трудно оценить цены для типичного мелкого производителя.Некоторые производители покупают готовые к использованию системы по цене от нескольких тысяч долларов до более чем 20 тысяч долларов. Другие производители создают свои собственные процессоры, используя готовые детали или дешевые восстановленные детали от неиспользуемого или устаревшего оборудования. Их денежные расходы могут быть значительно ниже, но затраты на рабочую силу увеличиваются, поскольку требуется время для сборки и тестирования системы.

Процессор биодизеля: 60 галлонов на партию. Фото: Джоэл Шумахер, младший специалист по экономике сельского хозяйства Государственного университета Монтаны.

Независимо от того, сколько израсходовано или какой тип системы построен, маломасштабные переработчики биодизеля должны учитывать несколько проблем.

Одна из ключевых проблем — размер системы. Более крупные системы, как правило, стоят больше, чем системы меньшего размера, но часто требуют аналогичного количества времени для работы, что приводит к снижению затрат на рабочую силу на галлон производимого биодизеля. Например, пакетный процессор емкостью 40 галлонов, который требует 3 часов работы по цене 10 долларов в час, дает 0 долларов.75 затрат на рабочую силу (3 x 10 долларов США = 30 долларов США / 40 галлонов = 0,75 доллара США) на галлон биодизельного топлива. Процессор емкостью 80 галлонов, для работы которого также требуется 3 часа труда, дает 0,38 доллара за галлон (3 x 30 долларов = 30 долларов / 80 галлонов = 0,375 доллара).

Этот компромисс между размером процессора и стоимостью процессора можно также изучить, оценив постоянные затраты теоретического мелкого производителя биодизельного топлива. Предположим, производитель биодизеля получает ссуду на покупку оборудования для производства биодизеля с ежегодными выплатами в размере 1000 долларов в год в течение пяти лет.Если эта система производит 750 галлонов в год, основные капитальные затраты составят 1,33 доллара (1000 долларов / 750 галлонов) на галлон произведенного биодизеля. Если производитель увеличивает производство до 1500 галлонов в год, затраты на основной капитал на галлон составляют 0,67 доллара (1000 долларов / 1500).

Другой ключевой вопрос — это срок службы оборудования. Большинство биодизельных систем рассчитаны на срок службы от нескольких лет до 10 и более лет. Покупка процессора из более качественных материалов может увеличить стоимость, но также увеличит количество галлонов биодизеля, которое, как ожидается, оборудование будет обрабатывать в течение своего срока службы.Более высокое качество может фактически снизить общие капитальные затраты, если система требует меньше обслуживания или задерживает затраты на замену.

Последний ключевой вопрос — это решение купить готовый процессор или построить процессор. Готовые к использованию процессоры, как правило, дороже, но в основном готовы к работе в день их установки. Если у человека есть доступ к дешевым деталям и рабочей силе, у него много времени и навыков механики, и он не торопится производить биодизельное топливо, создание системы может оказаться более выгодным и экономичным.Важно, чтобы самодельные процессоры проектировались таким образом, чтобы не возникало проблем с безопасностью во время строительства или эксплуатации оборудования.

Одним из факторов, который может повлиять на решения переработчиков о покупке или строительстве, является их налоговая ситуация. Хотя приобретенные системы более дороги, люди с более высокими налоговыми категориями могут посчитать дополнительную амортизацию IRS и инвестиционные налоговые льготы значительным преимуществом, которое меняет их решение.

Труда

Экономика мелкомасштабного производства биодизеля часто трактует затраты на рабочую силу совсем по-другому.Общепринятый метод расчета затрат на рабочую силу для коммерческих предприятий состоит в том, чтобы рассчитать количество рабочих часов, необходимых для выполнения конкретной задачи (или набора задач), а затем определить стоимость найма рабочих для выполнения этих задач. Стоимость рабочей силы включает заработную плату, выплачиваемую работнику, налоги на заработную плату и выплаты работникам (взносы в пенсионный план, медицинское страхование и т. Д.). Этот метод довольно прост и прост для оценки.

Мелкие производители, однако, обычно делают всю работу сами.В большинстве случаев они, вероятно, не отслеживают свои часы и не платят себе на основе почасовой оплаты труда. Возникает вопрос, как мелкие производители, работающие на себя, ценят свое время. Один из методов — оценить ценность других видов деятельности, которыми мелкий производитель мог бы заниматься вместо производства биодизеля. Например, если производитель мог бы работать дополнительно четыре часа в неделю на неполной ставке, платя 9,00 долларов в час, если он или она не производил биодизель, стоимость его или ее рабочего времени составляет 9 долларов.00 в час. Однако некоторые мелкие производители относятся к производству биодизеля как к хобби и не дорожат своим временем. Все это могут быть подходящими методами в зависимости от мотивации и целей людей. Понимание различий в этих методах оценки затрат на рабочую силу для мелких производителей может пролить некоторый свет на сильно различающиеся оценки затрат на производство биодизеля, сделанные разными мелкими производителями.

Электричество

Для производства биодизеля обычно требуются электрические насосы и, в некоторых случаях, электрические нагреватели.Электрические нагреватели ускоряют процесс переэтерификации, что снижает общие инвестиционные затраты на галлон, поскольку при фиксированном размере установки можно получить больше продукции. Затраты на электроэнергию обычно составляют всего несколько центов от стоимости каждого галлона производимого биодизеля. Производители могут также нагревать биодизельное топливо для восстановления метанола. В любом случае затраты на электроэнергию составляют небольшую часть общих производственных затрат.

Корпус

Производство биодизеля обычно осуществляется в магазине, гараже или другом производственном помещении.Операции по строительству отдельного объекта или аренде помещения будут сопряжены с дополнительными расходами, которые необходимо отнести на счет производства биодизеля. Другие производители будут просто использовать часть существующего здания и не будут нести прямых затрат, связанных с арендой площадей. В любом случае производители могут иметь расходы на тепло, свет и другие коммунальные услуги. Эти затраты могут быть значительными или почти нулевыми, в зависимости от специфики операции.

Защитное оборудование

Производство биодизеля требует надлежащего обращения с легковоспламеняющимися жидкостями (метанол, растительное масло, биодизель и глицерин) и опасными химическими веществами (катализаторами и нейтрализаторами), а также эксплуатации электрического оборудования.Для обеспечения безопасности может потребоваться приобрести и использовать такое защитное оборудование, как огнетушители, защитные маски, перчатки, фартуки и другое оборудование. Часть этого оборудования будет приобретаться разово, а другое оборудование необходимо будет регулярно заменять. Эти затраты вряд ли будут основным вкладом в общую стоимость производства биодизеля, но их следует оценить.

С безопасностью связаны расходы на утилизацию. Мелкие переработчики могут не иметь легкодоступных рынков для своих остаточных материалов.Одним из наиболее важных является глицерин. Переработчикам, возможно, придется заплатить кому-то другому за транспортировку и утилизацию этого материала, который может быть классифицирован как опасный в зависимости от количества удаленного метанола.

Лабораторное оборудование

Перед производством каждой партии биодизеля большинство производителей проводят титрование. Тест титрования помогает производителям настроить катализатор для повышения выхода успешной партии биодизельного топлива. Для проведения этих тестов требуется специальное лабораторное оборудование (весы, химические стаканы и т. Д.).Хотя большая часть оборудования относительно недорога, для приобретения подходящего оборудования для титрования могут потребоваться общие инвестиции в размере от 100 до 300 долларов.

Если продукция продается, производителю может также потребоваться лабораторное оборудование для проверки качества, чтобы снизить риски ответственности. Даже если производимое биодизельное топливо используется исключительно на месте, проверка качества все равно настоятельно рекомендуется. В зависимости от источника сырья, опыта обработки и технологии качество продукции может существенно различаться. Чтобы свести к минимуму замену фильтров двигателя или, что еще хуже, внутренние повреждения, производители должны проверять качество своего биодизеля.Лабораторное оборудование для проверки качества биодизеля может быть очень дорогим. Мелкие производители обычно используют для этого услуги коммерческой лаборатории. У Национального совета по биодизелю есть краткий список лабораторий, которые соответствуют их программе качества BQ-9000.

Маркетинг

Одним из наиболее важных решений, которые необходимо принять на раннем этапе перспективной маломасштабной компании по производству биодизеля, является производство биодизеля исключительно для собственного потребления или для продажи другим лицам. Решение об увеличении производства и продаже биодизеля для других повлияет на размер перерабатывающего предприятия, затраты на обеспечение рынка и размер ответственности.Как показано выше, увеличение количества производимого биодизеля напрямую снижает инвестиционные затраты на галлон.

Производители, намеревающиеся продавать свою продукцию, должны будут доказать покупателям, что они могут производить биодизельное топливо достаточного качества и надежности партия за партией. Обычно требуется несколько тестов качества для оценки чистоты, хладотекучести и других характеристик, интересующих покупателя. С этим связана проблема ответственности. Хотя эти тесты подтверждают первоначальное качество продукта, они не снимают с себя ответственности за дальнейшее использование.Лица, продающие биодизель другим, даже друзьям и соседям, должны серьезно подумать о приобретении страховки гражданской ответственности, чтобы защитить себя от судебных исков.

Следует также отметить, что коммерческие продажи биодизеля требуют регистрации производителя в Агентстве по охране окружающей среды, что является потенциально дорогостоящим процессом.

Наконец, мелкие переработчики, которые намереваются продавать свою продукцию, сталкиваются с одним последним препятствием: быть надежным поставщиком. Маркетологи обычно предпочитают стабильные и постоянные закупки с течением времени.Однако сезонный характер работы на фермах представляет собой логистическую проблему.

Поощрения

Многочисленные правительственные учреждения, некоммерческие организации и другие группы предлагают стимулы для производства биодизеля. Некоторые из этих стимулов представляют собой гранты на покупку оборудования, а другие — выплаты, основанные на количестве произведенного биодизеля. Они могут обеспечить производителей биодизеля как стартовыми фондами, так и постоянным доходом. Также стоит отметить, что некоторые из этих стимулов требуют значительной бумажной работы.Не все производители будут иметь право на все стимулы, и не все производители сочтут, что стоит потратить время и усилия на заполнение документов, необходимых для некоторых стимулов.

Управление рисками

Крупные переработчики биодизеля в последние несколько лет столкнулись с непростой производственной средой. Фактически, коммерческое производство практически прекратилось в 2009 году после национальной рецессии. Ближайшее будущее также представляется весьма неопределенным, учитывая неспособность Конгресса восстановить налоговый кредит на биодизель.

Небольшие переработчики биодизеля сталкиваются с этими, а может быть, и с другими проблемами. Во-первых, учитывая их ограниченный исторический опыт, вполне вероятно, что они столкнутся с технологическими проблемами при запуске. Во-вторых, если их переработка носит только сезонный характер, может быть более широкий разрыв между приобретением сырья и использованием биодизеля. Рыночные цены как на сельскохозяйственные товары, так и на энергетическое топливо очень нестабильны и не имеют точной корреляции. Следовательно, переработчики могут столкнуться с большим количеством дорогостоящего сырья и снижением цен на биодизельное топливо.Библиотека AgRisk содержит ряд полезных инструментов управления рисками, которые можно использовать для снижения технологических и ценовых рисков.

Другие проблемы

Большинство, но не все, экономические вопросы, относящиеся к малому производству биодизеля, обсуждались здесь. Затраты на получение разрешений и утилизацию глицерина также могут играть роль в экономике мелкомасштабного производства биодизеля. Также могут быть другие затраты, специфичные для конкретных ситуаций, в зависимости от конкретных ситуаций.

Резюме

Трудно точно оценить каждую из этих затрат для всех производителей.Бесплатные таблицы доступны в Государственном университете Монтаны, чтобы помочь производителям оценить эти затраты для конкретной ситуации.

Понимание ключевых экономических вопросов, связанных с производством биодизеля, может помочь потенциальным производителям биодизеля принимать более обоснованные решения.

Другие темы

Дополнительные ресурсы

• Перспективы и недостатки рабочих мест в области биотоплива В редакционной статье журнала Biofuels отмечается, что мелкомасштабное производство биотоплива, вероятно, создаст более устойчивые рабочие места, чем крупномасштабное производство.

---

Соавторы этой статьи

Авторы

Рецензенты

.