Biodiesel: czym jest, jak powstaje i gdzie znajduje zastosowanie?
Olej rzepakowy, zużyty olej posmażalniczy i tłuszcze zwierzęce mogą stać się surowcem do produkcji paliwa do silników Diesla. Wymagają jednak odpowiedniego przetworzenia i kontroli jakości. Tak powstaje biodiesel, wykorzystywany zarówno jako składnik oleju napędowego, jak i samodzielne paliwo. Dla kierowcy lub osoby zarządzającej flotą najważniejsze są trzy kwestie: skład mieszanki, jej jakość oraz dopuszczenie przez producenta silnika.
Co to jest biodiesel?
Biodiesel to paliwo otrzymywane przez chemiczne przetwarzanie olejów roślinnych lub tłuszczów zwierzęcych. W europejskiej praktyce paliwowej nazwa ta najczęściej odnosi się do estrów metylowych kwasów tłuszczowych, określanych skrótem FAME.
Może występować w dwóch rolach: jako biokomponent dodawany podczas produkcji oleju napędowego albo jako paliwo przeznaczone do odpowiednio przystosowanych silników o zapłonie samoczynnym.
Biodiesla nie należy utożsamiać z surowym olejem roślinnym. Nawet przefiltrowany olej spożywczy ma inne właściwości, w tym znacznie większą lepkość. Jego wlanie do zbiornika nie jest równoważne zatankowaniu paliwa spełniającego wymagania jakościowe.
Czy biodiesel i HVO oznaczają to samo?
FAME i HVO mogą powstawać z podobnych surowców, lecz różnią się technologią produkcji i składem chemicznym. HVO otrzymuje się przez obróbkę tłuszczów z udziałem wodoru; gotowy produkt jest paliwem węglowodorowym, a nie mieszaniną estrów.
Zgoda producenta pojazdu na HVO nie oznacza automatycznie zgody na B100 — i odwrotnie. Przy wyborze paliwa trzeba sprawdzić jego dokładną specyfikację.
Jak powstaje biodiesel z olejów i tłuszczów?
Surowcem mogą być oleje roślinne, np. rzepakowy, a także zużyte oleje kuchenne oraz odpowiednie tłuszcze zwierzęce. Rodzaj surowca wpływa na przebieg produkcji i właściwości gotowych estrów, między innymi ich zachowanie w niskiej temperaturze.
Produkcja obejmuje kilka zasadniczych etapów:
- Przygotowanie surowca. Usuwa się zanieczyszczenia i nadmiar wody. Zależnie od składu tłuszczu potrzebna może być dodatkowa obróbka wolnych kwasów tłuszczowych.
- Transestryfikacja. Tłuszcz reaguje z metanolem w obecności katalizatora. Powstają estry metylowe oraz gliceryna jako produkt uboczny.
- Rozdzielanie i oczyszczanie. Oddziela się fazę glicerynową, odzyskuje nadmiar metanolu i usuwa pozostałości substancji procesowych.
- Kontrola jakości. Sprawdza się parametry decydujące o przydatności estrów jako paliwa lub biokomponentu.
Samo otrzymanie estrów nie wystarcza. Znaczenie mają między innymi zawartość wody, zanieczyszczeń i pozostałości gliceryny, a także lepkość oraz odporność na utlenianie. Wymagania dla FAME stosowanych jako paliwo lub składnik paliwa opisuje norma PN-EN 14214.
B7, B10, B20 i B100 — jak czytać oznaczenia?
Litera „B” wraz z liczbą pozwala rozpoznać udział biodiesla w paliwie. Przy oznaczeniach B7 i B10 liczba określa maksymalną objętościową zawartość FAME, co odpowiada zasadzie przedstawionej w objaśnieniach oznaczeń paliw Głównego Urzędu Miar.
| Oznaczenie | Znaczenie |
|---|---|
| B7 | Olej napędowy zawierający do 7% objętościowo FAME |
| B10 | Olej napędowy zawierający do 10% objętościowo FAME |
| B20 | Mieszanka zawierająca do 20% objętościowo FAME |
| B100 | Biodiesel FAME przeznaczony do stosowania jako samodzielne paliwo |
B7 nie oznacza zatem, że każda partia zawiera dokładnie 7% estrów. Symbol nie informuje również o procentowej redukcji emisji ani o pochodzeniu surowca.
Standardowy olej napędowy zgodny z PN-EN 590 może zawierać do 7% FAME. Paliwa z większym udziałem estrów wymagają odpowiedniej specyfikacji i sprawdzenia zgodności z pojazdem.
Dlaczego dopuszczenie przez producenta silnika jest tak ważne?
Silniki wysokoprężne różnią się konstrukcją układu wtryskowego, materiałami uszczelnień oraz rozwiązaniami oczyszczania spalin. Dlatego paliwo odpowiednie dla jednego modelu może być niedopuszczone w innym, nawet tej samej marki.
Zgodność paliwa z normą jakościową i dopuszczenie go do konkretnego silnika to dwa odrębne warunki. Oba trzeba spełnić.
Informacji należy szukać w instrukcji obsługi, oznaczeniach przy wlewie i dokumentacji producenta. W razie niejasności warto uzyskać potwierdzenie dla konkretnej wersji silnika lub numeru VIN. Sam rocznik samochodu nie daje wystarczającej odpowiedzi.
Przy wysokich udziałach FAME producent może wymagać również innych odstępów między wymianami oleju i filtrów. We flocie takie wymagania powinny trafić do harmonogramu obsługi przed zmianą paliwa.
Gdzie znajduje zastosowanie biodiesel?
Najbardziej powszechne zastosowanie biodiesla to produkcja mieszanek z olejem napędowym. Dzięki temu biokomponent może być wykorzystywany w codziennym transporcie bez przechodzenia na paliwo B100, przy zachowaniu wymagań danego pojazdu.
Wyższe udziały estrów i samodzielny biodiesel znajdują zastosowanie przede wszystkim w odpowiednio dopuszczonych:
- samochodach ciężarowych i autobusach,
- ciągnikach oraz maszynach rolniczych,
- maszynach budowlanych,
- stacjonarnych silnikach przemysłowych i agregatach prądotwórczych.
Zastosowanie biopaliw w ogrzewaniu wymaga osobnego sprawdzenia zgodności palnika, instalacji i zbiornika. Paliwo dopuszczone do silnika Diesla nie staje się przez to automatycznie odpowiednie do domowego kotła olejowego.
Korzyści środowiskowe zależą od sposobu produkcji
Biodiesel może ograniczać zużycie surowców kopalnych i emisję gazów cieplarnianych w całym cyklu życia paliwa. Wynik zależy jednak od pochodzenia tłuszczu, energii zużytej w zakładzie, transportu oraz — w przypadku surowców rolnych — sposobu uprawy i zmian użytkowania gruntów.
Wykorzystanie olejów odpadowych pozwala zagospodarować materiał, który wcześniej pełnił inną funkcję. Nie oznacza to jednak, że każde paliwo opisane jako „bio” ma identyczny ślad środowiskowy.
Spalanie biodiesla nadal powoduje emisję CO₂ i innych składników spalin. Ocenę korzyści klimatycznych trzeba więc odróżnić od oceny jakości powietrza przy drodze. Firma porównująca paliwa powinna poprosić o udokumentowane dane dla konkretnego produktu, zamiast opierać się wyłącznie na jego nazwie.
Co sprawdzić przed zakupem większej partii?
Praca zimą i magazynowanie
Przy wysokim udziale FAME szczególnego znaczenia nabierają właściwości niskotemperaturowe. W polskich warunkach należy sprawdzić parametry dostarczanej partii, w tym temperaturę zablokowania zimnego filtru, określaną skrótem CFPP.
Istotne są też czystość zbiornika, kontrola obecności wody i tempo zużywania zapasów. Estry są podatne na utlenianie, dlatego warunki oraz zalecany okres przechowywania warto ustalić z dostawcą. Ma to duże znaczenie przy urządzeniach używanych sezonowo lub awaryjnie.
Koszt rzeczywistej eksploatacji
Przed zakupem warto zestawić cenę paliwa z przewidywanym zużyciem i kosztami obsługi. Biodiesel ma niższą wartość opałową na litr niż konwencjonalny olej napędowy, więc przy wysokim udziale estrów zużycie objętościowe może wzrosnąć.
Dla zarządcy floty praktycznym punktem wyjścia jest lista pojazdów z dopuszczonymi paliwami, wymaganiami serwisowymi i planowanym zużyciem. Dopiero na tej podstawie można dobrać mieszankę oraz wielkość dostaw do rzeczywistego sposobu pracy samochodów i maszyn.