Histoire du biodiesel, propriétés, types, avantages, inconvénients

Il Biodiesel C'est un carburant d'origine naturelle qui est obtenu en réagissant des huiles végétales ou des graisses animales avec des alcools de masse moléculaire faible. Cette réaction est appelée transception-stérification; C'est-à-dire que de nouveaux esters d'acide gras (également appelés esters alkyles de singe) des triglycérides d'origine sont formés.

Dans d'autres contextes au lieu d'utiliser le mot «tradaction», il est dit que la biomasse subit un alcool, car elle est traitée avec des alcools; Parmi eux et principalement, le méthanol et l'éthanol. Il est si courant d'utiliser du méthanol pour produire ce biocarburant presque synonyme du même.

Fournisseur de biodiesel B5. Source: pxhere.

Le biodiesel est une alternative verte pour l'utilisation du carburant diesel, du diesel ou du pétrodiésel (mettant en évidence encore plus que sa composition se compose de hydrocarbures pétroliers). Cependant, ses propriétés et sa qualité en termes de rendements dans les moteurs diesel ne diffèrent pas trop, donc les deux carburants sont mélangés dans des proportions différentes.

Certains de ces mélanges peuvent être plus riches de biodiesel (B100, par exemple) ou plus riches de Petrodiésel (avec seulement 5 à 20% de biodiesel). De cette façon, la consommation diesel s'étend à mesure que le biodiesel est introduit sur le marché; mais pas avant de surmonter une série de problèmes éthiques, productifs et économiques.

D'un point de vue simple, si un liquide peut être obtenu à partir d'huile capable de brûler et de générer de l'énergie pour déplacer les machines, pourquoi pas une huile d'origine naturelle? Cependant, en soi, cela ne suffit pas: vous devriez recevoir un traitement chimique si vous souhaitez rivaliser ou être au niveau des combustibles fossiles.

Lorsque ce traitement est effectué avec de l'hydrogène, il est question d'un raffinement de l'huile végétale ou de la graisse animale; Son degré d'oxydation est réduit ou ses molécules sont fragmentées. Pendant que dans le biodiesel, au lieu de l'hydrogène, des alcools sont utilisés (méthanol, éthanol, propanol, etc.).

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Histoire

Réaction de transtérification

La réponse du premier problème auquel se ferait des carburants d'origine biologique auraient déjà été découvertes dans le passé. Là en 1853 deux scientifiques, et. Duffy et J. Patrick, a atteint la première transition d'une huile végétale, même bien avant que Rudolf Diesel ne monte à son premier moteur fonctionnel.

Dans ce processus de transestérification, les triglycérides des huiles et / ou des graisses réagissent avec les alcools, principalement du méthanol et de l'éthanol, pour créer des esters de méthyle et d'éthyle gras, en plus du glycérol comme produit secondaire comme produit secondaire. Un catalyseur de base comme KOH est utilisé pour accélérer la réaction.

Le point le plus important de la transtérification des graisses est que quatre-vingts ans plus tard, un scientifique belge, appelé G. Chavanne redirigerait cette réaction pour réduire la viscosité élevée et contre-productive des huiles végétales.

Rudolf Diesel et son moteur

Le moteur diesel a émergé en 1890, déjà à la fin du 19e siècle, en réponse aux limites des machines à vapeur. Rassemblé tout ce qui était souhaité d'un moteur: puissance et durabilité. Il a également fonctionné avec tout type de carburant; Et pour l'admiration de Rudolf lui-même et du gouvernement français, il pourrait travailler avec des huiles végétales.

Étant les triglycérides de l'énergie, c'était logique. Diesel a soutenu l'utilisation directe de ces huiles, car elle a vu avec de bons yeux que les agriculteurs pouvaient traiter leurs propres carburants dans des endroits très éloignés pour les dépôts d'huile.

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Le premier modèle fonctionnel du moteur diesel a été un succès dans sa présentation le 10 août 1893 à Augusta, en Allemagne. Son moteur travaillait avec l'huile d'arachide, car Rudolf Diesel croyait fermement que les huiles végétales pouvaient rivaliser avec les combustibles fossiles; Mais comme ils ont été brutalement poursuivis, sans traitement ultérieurs.

Ce même moteur qui a travaillé avec l'huile d'arachide a été présenté à l'exposition Paris World en 1900. Cependant, il n'a pas beaucoup suscité l'attention parce qu'à ce moment-là, l'huile était une source de carburant beaucoup plus accessible et bon marché.

Petrodiésel

Après la mort de Diesel en 1913, le diesel (diesel ou pétrole) a été obtenu à partir de raffinement du pétrole. Et puis le modèle de moteur diesel conçu pour l'huile d'arachide a dû s'adapter et reconstruire pour travailler avec ce nouveau carburant, qui était moins visqueux que toute autre huile végétale ou biomasse.

C'était ainsi que le Petrodiél a gagné pendant plusieurs décennies car c'était l'alternative la moins chère. Il était tout simplement pratique de semer de grands hectares de masses végétales pour récupérer leurs huiles, ce qui, à la fin, car ils étaient si visqueux ont fini par causer des problèmes avec les moteurs et ne correspondaient pas aux mêmes rendements obtenus avec de l'essence.

Le problème avec ce combustible fossile était qu'il augmentait la contamination de l'atmosphère et dépendait également de l'économie et de la politique des activités pétrolières. Étant donné l'impossibilité de y recourir, dans certains contextes, les huiles végétales ont été utilisées pour mobiliser des véhicules lourds et des machines.

Biofuel pendant la Seconde Guerre mondiale

Lorsque le pétrole a commencé à rater de l'huile pendant la Seconde Guerre mondiale à la suite du conflit, plusieurs pays avaient besoin de recourir à nouveau aux huiles végétales; Mais ils ont dû faire face aux dommages de centaines de milliers de moteurs en raison de la différence de viscosité qui ne pouvait pas tolérer leur conception (encore moins s'ils avaient émulsifié de l'eau).

Après la guerre, les nations ont de nouveau oublié les huiles végétales et ont repris la pratique de ne brûler que de l'essence et de Petrodiésel.

Naissance du biodiesel

Le problème de la viscosité avait été résolu par le scientifique belge g. Chavanne en 1937, qu'ils ont accordé un brevet par leur méthode d'obtention d'esters d'éthyle d'acides d'huile gras traités avec de l'éthanol.

On peut dire donc que le biodiesel est officiellement né en 1937; Mais leur usine de masse et leur production ont dû attendre jusqu'en 1985, réalisée dans une université agricole autrichienne.

En soumettant ces huiles végétales à la transestérification, le problème de la viscosité a finalement été résolu, correspondant à la Petrodiée en performance et même représentant une alternative verte au-dessus de cela.

Propriétés

Les propriétés du biodiesel dépendent à l'échelle mondiale de la matière première avec laquelle elle s'est produite. Il peut avoir des couleurs qui varient de l'or, au brun foncé, l'apparence physique qui dépend du processus de production.

En termes généraux, c'est un carburant avec une bonne lubricité, ce qui diminue le bruit des moteurs, allonge leur durée de vie et nécessite des investissements plus faibles pour son entretien.

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Il a un point d'allumage supérieur à 120 ° C, ce qui signifie que tant que la température externe ne dépasse pas cela, il n'y a aucun risque de feu; Chose qui ne se produit pas avec le diesel, qui peut brûler même à 52 ° C (très facile à réaliser pour une cigarette d'allumage).

Parce qu'il manque d'hydrocarbures aromatiques tels que le benzène et le toluène, il ne représente pas un risque cancérigène en cas de déversement ou d'exposition prolongée.

Il n'a pas non plus de soufre dans sa composition, il ne produit donc pas de gaz polluants donc₂ Ni aussi₃. Lorsqu'il est mélangé avec du diesel, il lui donne un caractère lubrifiant que celui de ses composés de soufre naturel. En fait, le soufre est un élément indésirable, et lorsque le diesel est Desulfura perd une lubrification qui doit se rétablir avec le biodiesel ou d'autres additifs.

Obtention et production

Le biodiesel est obtenu à partir d'huiles végétales ou de graisses animales transférées. Mais lequel de tous doit constituer la matière première? Idéalement, celui qui génère de plus grandes quantités d'huile ou de graisse à partir d'une zone de culture inférieure; qu'en termes plus appropriés, ce serait le nombre d'hectares occupés par son champ de culture.

Un bon biodiesel devrait provenir d'une culture (grains, graines, fruits, etc.) qui produit de grands volumes d'huile à partir de petits champs; Sinon, il serait nécessaire que leurs cultures couvrent des pays entiers et ne seraient pas économiquement viables.

Recueilli la biomasse, l'huile doit être extraite plus tard par l'infini des procédés; Par exemple, par exemple, l'utilisation de fluides supercritiques pour traîner et dissoudre l'huile. Une fois l'huile obtenue, elle est soumise à une transestérification afin de réduire sa viscosité.

La transtérification est obtenue en mélangeant l'huile avec du méthanol et une base dans des réacteurs par lots, soit sous échographie, fluides supercritiques, agitations mécaniques, etc. Lorsque le méthanol est utilisé, des Beres approfondis d'acides gras sont obtenus (renommée) Ester méthylique d'acide gras).

Si, au contraire, l'éthanol est utilisé, les esters d'éthyle des acides gras (FAEE) seront obtenus. Ce sont tous ces esters et leurs atomes d'oxygène qui caractérisent le biodiesel.

Méthanol et glycérol

Le méthanol est l'alcool principalement utilisé comme matière première dans la production de biodiesel; Et le glycérol, en revanche, est un sous-produit qui pourrait être utilisé pour soutenir d'autres processus industriels et donc faire la production de biodiesel.

Le glycérol provient de molécules de triglycérides d'origine, qui est remplacée par le méthanol pour provoquer trois renommés.

Types de biodiesel

Différentes huiles ou graisses ont leurs propres profils d'acides gras; Par conséquent, chaque biodiesel possède différents produits mono alquilico d'esters de transestérification. Même ainsi, comme ces esters ne diffèrent guère dans la longueur de leurs chaînes gazéiquées, les carburants résultants ne présentent pas de grandes oscillations entre leurs propriétés.

Ensuite, il n'y a pas de classification pour le biodiesel, mais une efficacité et une rentabilité différentes selon la source de pétrole ou de graisse qui est sélectionnée pour sa production. Cependant, il existe des mélanges biodiesel-pestosel, car les deux carburants peuvent être mélangés et sont miscibles les uns avec les autres, contribuant à leurs qualités bénéfiques pour le moteur.

Le biodiesel pur serait B100; qui est égal à 0% de Petrodiesel dans sa composition. Ensuite, il y a d'autres mélanges:

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- B20 (avec 80% Petrodiesel).

- B5 (avec 95% Petrodiesel).

- B2 (avec 98% Petrodiesel).

Les voitures assemblées avant 1996 ne pouvaient pas utiliser B100 sur leurs moteurs sans avoir à reconstituer certains composants qui se sont détériorés en raison de leur action de solvant. Cependant, même aujourd'hui, il existe des modèles d'automobile qui ne consent pas dans leurs garanties d'usine de grandes concentrations de biodiesel, ils recommandent donc d'utiliser des mélanges mineurs qui B20.

avantage

Une série d'avantages que le biodiesel sur Petrodiésel a une alternative verte et attrayante:

- Il est obtenu à partir de la biomasse, des matières premières renouvelables et qui sont souvent perdues comme déchets.

- Il est biodégradable et n'est pas toxique. Par conséquent, il ne contaminera pas les sols ou les mers en cas de déversement accidentellement.

- Son point de départ élevé le rend plus sûr lors du stockage et du transport.

- Il ne produit pas de gaz à effet de serre parce que le CO₂ libéré représente la même quantité de celle absorbée par les plantes. Grâce à cela, il rencontre également le protocole Kyoto.

- Incitations activités rurales pour la plantation de cultures à partir desquelles l'huile végétale est extraite.

- Cela peut se produire même à partir de l'huile frite. Ce point le favorise grandement parce que l'huile recyclée, domestique ou restaurants, au lieu de jeter et de contaminer les eaux souterraines, peut être utilisée pour produire plus de carburant vert.

- Représente un chemin pour devenir du pétrole à long terme et ses dérivés.

- Laisser moins de résidus lors de la combustion.

- Les algues bactériennes sont, en plus du soja et des graines de tournesol, une source de biodiesel prometteuse (et indésirable pour beaucoup)).

Inconvénients

Tout n'est pas parfait avec ce carburant. Le biodiesel présente également des limitations qui doivent être surmontées si vous souhaitez remplacer le pétrodiél. Certaines de ces limitations ou inconvénients de son utilisation sont:

- Il a une température de solidification plus élevée, ce qui signifie qu'à basse température, il devient un gel.

- Sa puissance de solvant peut mettre fin à la mousse naturelle en caoutchouc et en polyuréthane présentes dans les voitures d'assemblage avant 1990.

- C'est plus cher que Petrodiésel.

- Augmente les prix des cultures et les aliments car ils intègrent une valeur ajoutée lorsqu'ils sont utilisés comme matière première biodiesel.

- Selon la biomasse, vous avez peut-être besoin de nombreux hectares de culture, ce qui signifierait la prise d'écosystèmes en dehors de cet objectif, et affecterait donc la faune.

- Bien qu'il ne produise pas de gaz soufre pendant sa combustion, il libère des concentrations plus élevées d'oxydes d'azote, pas_X.

- De grandes quantités de nourriture seraient utilisées, qui au lieu de satisfaire les famines, seraient allouées à la production de biodiesel.

Les références

1. Wikipédia. (2019). Biodiesel. Récupéré de: dans.Wikipédia.org
2. Pénélope. (28 décembre 2011). Biodiesel: Avantages et inconvénients. Twenergie. Récupéré de: Twenergy.com
3. Renovetec. (2013). Biodiesel. Récupéré de: Debiomasa Plantes.filet
4. Van Gerpen Jon. (3 avril 2019). Histoire du biodiesel. Énergie agricole. Récupéré de: Farm-Anergy.extension.org
5. Scott Hess.   (2019).   Comment fonctionne le biodiesel.  Workswork.   Récupéré de: auto.Workswork.com
6. Biodiesel du Pacifique. (2019). Biodiesel. Récupéré de: biodiesel.com