Produkcja biodiesla

Produkcja biodiesla z oleju roślinnego czy nawet zużytego oleju po smażeniu frytek jest prostsza, niż mogłoby się wydawać. W tym celu nie jest potrzebna żadna skomplikowana aparatura, niedostępne dla przeciętnego śmiertelnika surowce, ani wiedza tajemna.

Przy odrobinie wysiłku możliwa jest produkcja biodiesla w garażu, z użyciem jednej plastikowej butelki. Będzie to dość żmudna praca, ale jak najbardziej jest to wykonalne.

Oczywiście możliwe jest również użycie bardziej wyspecjalizowanych urządzeń stworzonych do tego celu. Ułatwiają one znacząco pracę, wykonując dużą część zadań za użytkownika. Na przykładzie takiej właśnie instalacji chciałbym dziś opisać, jak wygląda produkcja biodiesla.

Surowce do produkcji biodiesla

Aby wyprodukować biodiesel, potrzebne są następujące surowce:

  • olej roślinny – nowy lub zużyty,
  • metanol,
  • wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH.

W kraju najczęściej wykorzystuje się olej rzepakowy. Na świecie — często także olej sojowy lub słonecznikowy.

Produkcja biodiesla z chemicznego punktu widzenia

Patrząc od strony reakcji chemicznych, produkcja biodiesla jest reakcją transesteryfikacji. Otrzymywane biopaliwo to nic innego jak estry metylowe kwasów tłuszczowych — stąd niekiedy biodiesel określa się mianem bioestrów.

W reaktorze zachodzi jednocześnie hydroliza tłuszczu i estryfikacja kwasów tłuszczowych metanolem:

3 H2O + tłuszcz → kwasy tłuszczowe + gliceryna
kwasy tłuszczowe + 3 MeOH → biodiesel + 3 H2O

A zatem łącznie:
tłuszcz + metanol → biodiesel + gliceryna

Tempo tych reakcji wzrasta przy podniesieniu temperatury, dlatego przemysłowe instalacje do produkcji biodiesla posiadają grzałki.

Otrzymana mieszanina biodiesla i gliceryny (oraz wody, katalizatora, oraz resztek metanolu) różni się właściwościami chemicznymi (biodiesel jest lżejszy oraz hydrofobowy, czyli nie chce rozpuszczać się w wodzie). Z tego względu w celu oddzielenia biodiesla od pozostałości wystarczy odczekać kilka lub kilkanaście godzin i pozwolić grawitacji na wytworzenie dwóch oddzielnych warstw. Na górze będzie biodiesel.

W przemysłowych instalacjach, rzecz jasna, czas jest zbyt cenny, by marnować go na samoczynne wytworzenie się tych dwóch warstw — dlatego stosuje się wirówki w celu oddzielenia biodiesla od reszty produktów.

Instalacja do produkcji biodiesla

Proces na mniejszą skalę można wykonywać ręcznie, do produkcji większych ilości przyda się odpowiednia aparatura. Poniższe zdjęcie przedstawia reaktor o pojemności 1000 litrów.

Reaktor do produkcja biodiesla

Najprostszą instalacją do wytworzenia biodiesla będzie jedna plastikowa butelka, w której wymieszamy substraty. Instalacje przemysłowe mają grzałki, pompy, oraz niekiedy także aparaturę kontrolno-pomiarową.

Produkcja biodiesla – receptura i procedura

Pierwszym krokiem jest określenie kwasowości oleju roślinnego, który zamierzamy przetworzyć. Jest ona różna w zależności od partii produkcyjnej, a także od tego, czy olej jest świeży czy przepracowany.

Test kwasowości oleju

W zależności od otrzymanego wyniku należy zastosować różną ilość wodorotlenku sodu / potasu (w prezentowanym urządzeniu stosuje się wodorotlenek potasu, w wielu recepturach opublikowanych w internecie mowa o wodorotlenku sodu). Do wyprodukowania 1 000 litrów biodiesla potrzeba:

  • 1 000 litrów oleju roślinnego,
  • 150 l metanolu oraz
  • ok. 22 kg KOH.

Od tego momentu produkcja biodiesla w urządzeniu jest bezobsługowa.

Najpierw następuje mieszanie składników, które trwa godzinę (czas mieszania jest kontrolowany przez elektroniczny układ).

Później należy urządzenie pozostawić przynajmniej na noc w spokoju (najlepiej na 16-20 godzin, im dłużej, tym wyższa jakoś paliwa). W tym czasie zakończą się wszystkie reakcje chemiczne, a także nastąpi oddzielenie od paliwa gliceryny, którą rano należy odprowadzić do osobnego zbiornika.

Z 1 000 litrów oleju roślinnego otrzymuje się 200 kg gliceryny, którą można sprzedawać po 1 zł/kg.

W tym momencie należy jeszcze otrzymany biodiesel oczyścić poprzez pranie wodą z dodatkiem odpowiedniego środka chemicznego (ułatwia on wiązanie wody z zanieczyszczeniami w paliwie i parowanie metanolu). Do zamkniętego pojemnika, w którym znajduje się biodiesel należy wlewać wodę, mieszać, a następnie spuszczać wodę po kilku minutach, gdy oddzieli się ona od oleju. Czynność należy powtarzać (za każdym razem mieszając intensywniej, w pierwszym płukaniu mieszanie powinno być delikatne) tak długo, jak długo zużyta woda będzie mętna.

Tak wygląda sprawa, gdy proces wykonuje się ręcznie. W przedstawionej na zdjęciu instalacji pranie i odwirowanie (oddzielenie wody z zanieczyszczeniami od estru) następuje w specjalnej wirówce.

Otrzymany biodiesel można stosować w większości silników diesla starszej generacji (na pewno nie odważyłbym się lać go do silników z common railem).

Biodiesel tankowany do samochodu

Jeden z Czytelników, pan Henryk Janicki podał mi nieco inną, sprawdzoną przez siebie recepturę.

  • 100 litrów oleju roślinnego,
  • 15 litrów metanolu,
  • 1,5 kg wodorotlenku sodu.
  1. Pół godziny mieszania.
  2. 16 godzin czekania.
  3. Oddzielić glicerynę.
  4. Dwukrotne płukanie wodą o temperaturze 40°C w ilości 12 litrów.

Podsumowaniem testów użycia tak wyprodukowanego paliwa przez Czytelnika jest stwierdzenie „jeździ się na tym całkiem nieźle”.

Na forum mojej witryny znajduje się bardzo ciekawa dyskusja odnośnie użycia etanolu (alkoholu etylowego – spirytusu) zamiast metanolu do produkcji biodiesla, polecam lekturę!

Podsumowanie

Produkcja biodiesla w przeliczeniu na litr paliwa kosztuje niewiele mniej, niż olej napędowy, przy dzisiejszych cenach ropy naftowej. Nie bierzemy jednak pod uwagę ewentualnych zysków ze sprzedaży gliceryny.

Wspomnieć należy, że legalna produkcja tego paliwa nie jest już tak opłacalna. Mogą to robić w dość łatwy sposób tylko rolnicy na własne potrzeby, ale i tak wymaga to dość dużej dozy samozaparcia i spełnienia szeregu warunków (m.in. posiadania własnego składu celnego).

Fotografie dzięki uprzejmości P.P.U.H. REMIX-OIL. Firma ta była swego czasu (w chwili pisania pierwszej wersji artykułu) producentem i dystrybutorem aparatury przedstawionej na zdjęciach.

Powyższy tekst jest zaktualizowaną wersją artykułu opublikowanego po raz pierwszy 17.05.2008 r.

Komentarzy do wpisu “Produkcja biodiesla”: 13.

  1. IwonaEwa says:

    Mam nadzieje, ze da sie zuzyc zbedne zapasy margaryny. Przeciez zawartosc kwasu maslowego ze zjelczalego wyrobu i hydrofobow (parafin) powstalych w procesie utwardzenia tluszczu jest bez znaczenia. W miare wzrostu swiadomosci spolecznej coraz trudniej bedzie sprzedac margaryne i inne namiastki masla.

  2. Gosia says:

    Witam.
    Mam pytanie gdzie mozna kupić metanol i KOH do produkcji biodiesla i w jakiej cenie?
    Pozdrawiam

  3. marcin says:

    witam może ktos powie mi jak zrobić maszne do biodizla zgury dzekuie

  4. Gosiu, Marcinie — takie pytania lepiej zadawajcie na forum. :)

  5. Pingback: Jak oszczędzać środowisko i pieniądze?

  6. Citroen says:

    ODradzam używania biodiesla, własnie jestem cały w tym gó…. ponieważ mi samochód nie chce zapalić, USZCZELKI WYŻARŁ! UWAGA WYŻERA USZCZELKI

  7. @Citroen: zgadza się, biodiesel może uszkadzać (a nawet wyżerać) uszczelki z niektórych rodzajów gumy.

  8. Adam says:

    Skoro wyżera uszczelki, to po co to stosować? Do jakich silników i jakich uszczelek nadaje się biodiesel?

  9. mptoyo says:

    Takich paliw nie leje się do nowoczesnych silnikow, jeżdzę na biodieslu własnej produkcji od 3 lat i nic – problem jedynie przy mrozach -15 z odpalaniem, ale na to mam sposób. Chcecie jeździć oszczędnie – polecam starego W124 – wolnossącego, mój to 24 letnia 300, różnica nieodczuwalna. Czasem od wielkiego święta doleję mu troszkę opału na przeczyszczenie, poza tym – tylko olej roślinny.

  10. biozdegradowany says:

    Ja tam do swojego merola 200D leję olej po frytkach i trochę moczu jak sobie wypiję czegoś mocniejszego (mogę polecić Boryso, Pietrygo, Denatyral i inne). Kopci jak kopcił, ale czuję się na prawdę eko. A chłodnicę to zrobiłem w baku, żeby olej miał mniejszą lepkość.

  11. Leopard says:

    No niestety, to nie Wielka Brytania, gdzie można sobie wyprodukować bez akcyzy na własny użytek do 3000 litrów biodiesla rocznie. Jeszcze kogoś dziwi, czemu wielu naszych rodaków zaczyna nowe życie na Wyspach?

  12. lukasz says:

    jescli ktos produkuje biodiesla i ma zbedny glicerol to chetnie go odkupie to eksperymentow

  13. lukasz says:

    moje namiary vantech@wp.pl

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>