Prepreke koje trenutno sprečavaju upotrebu većeg procenta dizel goriva na bazi biomase pomešanog sa naftnim dizelom su identifikovane, zajedno sa strategijama za njihovo prevazilaženje, prema istraživačima iz Nacionalne laboratorije za obnovljivu energiju (NREL).
Dizel gorivo dobijeno iz biološke proizvodnje koje se danas koristi se meša u naftni dizel u relativno niskom procentu, obično od 5% do 20%. Tim NREL-a je istraživao performanse mnogo većih mešavina biodizela u obnovljivi dizel i naftni dizel. Posebno su ispitali mešavine od 20%, 40%, 60% i 80%.
Prelazak na korišćenje većih procenata dizel goriva na bazi biomase smanjio bi količinu gasova staklene bašte koje emituje sektor transporta. Biodizel je oksigenat napravljen od masti, ulja i masti. Obnovljivi dizel se pravi od istih sirovina, ali se obrađuje da bude ugljovodonik hemijski sličan naftnom dizelu.
„Meni je to neverovatno, ali postoje hiljade radova koji se objavljuju svake godine o biodizelu, i skoro niko ne gleda na mešavine veće od 20%“, rekao je viši naučni saradnik NREL-a Robert McCormick, dopisni autor nedavno objavljenog istraživačkog rada pod nazivom „Svojstva koja potencijalno Ograničite visokokvalitetne mešavine dizel goriva na bazi biomase“, koji je objavljen u časopisu Energi & Fuels.
„Ovo istraživanje se bavi velikim jazom u podacima u vezi sa mešavinama biodizela, kako zbog toga što se posmatraju mešavine visokog nivoa, tako i zato što se posmatraju mešavine sa obnovljivim dizelom, kao i sa naftnim dizelom. Mešavine biodizela sa obnovljivim dizelom su 100% obnovljive.“
Rad su koautori istraživači Gina Fioroni, Nimal Naser i Jon Luecke, svi takođe iz NREL-a.
Istraživači su ispitali biodizel proizveden od sojinog ulja, koje je najčešća sirovina koja se koristi u Sjedinjenim Državama za proizvodnju goriva. Oni su istakli da nedostaje detaljno razumevanje svojstava biodizela mešanog na nivoima iznad 20%.
Očekuje se da će teški kamioni na duge relacije i terenska oprema, pomorski transport i komercijalni avioni nastaviti da zahtevaju tečna goriva čak i kada se elektrifikacija manjih vozila povećava. Ova goriva će morati da proizvode niske neto emisije gasova staklene bašte — kao što su biodizel i obnovljivi dizel — i da budu kompatibilna sa postojećim motorima. Predviđa se da će upotreba biodizela i obnovljivog dizela smanjiti emisije gasova staklene bašte povezane sa transportom sa 40% na 86% u poređenju sa naftnim dizelom, u zavisnosti od korišćene sirovine.
McCormick je rekao da sa mešavinom biodizela većom od oko 50%, „počinje da imate razlike u imovini sa naftom koje bi mogle biti problematične.“ Sa manje od 50%, razlike ne predstavljaju veliki izazov.
Međutim, izazovi sa mešavinama biodizela većim od 50% mogu se ublažiti. Na primer, dizel goriva moraju biti preformulisana u zimskim mesecima kako bi se osiguralo da je tačka zamućenja – temperatura na kojoj počinje da se formira vosak – ispod očekivane temperature okoline.
Vosak može izazvati začepljenje filtera goriva tako da motor ne može da radi. Tačka zamućenja biodizela može biti niska i do 20°F, ali za soju, tačka zamućenja biodizela je oko 32°F, što čini upotrebu 100% biodizela problematičnom u područjima sa hladnijim zimama.
„Ovaj problem se može rešiti smanjenjem nivoa mešavine ili mešanjem biodizela u različite mešavine ugljovodonika sa nižom tačkom oblaka tokom zimskih meseci—kao što se danas obično radi za B20 [mešavina od 20% biodizela i 80% naftnog dizela] “, rekao je Mekormik. „Slična strategija bi se mogla koristiti za ublažavanje visoke tačke ključanja biodizela, koji je blizu vrha opsega ključanja dizela.“
Mešavina ugljovodonika sa nižom tačkom ključanja, kao što je kerozin, mogla bi da se koristi za mešavine biodizela preko 50%, ublažavajući izazove hladnog pokretanja motora, akumulaciju goriva u mazivu motora i potencijalno neuspeh katalizatora za kontrolu emisije da „svetlo- isključen“ ili postići dovoljno visoku temperaturu.
Istraživanje je takođe ispitalo druga svojstva goriva kao što su gustina, oksidaciona stabilnost i sadržaj vode kako bi se utvrdilo da li one mogu ograničiti mešanje biodizela. Oksidaciona stabilnost, na primer, može biti smanjena kako se meša više biodizela, ali problem se može prevazići upotrebom viših nivoa antioksidativnih aditiva.
Potrebna su značajna buduća istraživanja kako bi se odgovorilo na izazove mešavina biodizela visokog nivoa, posebno o tome kako one utiču na sisteme kontrole emisije dizel motora. Dokument NREL služi kao istraživačka mapa za rešavanje ovih izazova.
