Le biodiesel peut être utilisé comme substitut aux carburants pétroliers. La principale caractéristique du « biodiesel » est qu’il est renouvelable, qu’il remplace le diesel propre et qu’il crée des emplois. La ressource ne sera jamais épuisée et améliore l’environnement. L’EPA a reconnu les avantages environnementaux du biodiesel en le classant comme biocarburant avancé, ce qui fait du biodiesel le seul carburant produit à l’échelle commerciale dans tout le pays à répondre aux critères avancés de l’agence.
Biodiesel de matières premières
Le biodiesel est un ester méthylique d’acide gras ou un ester éthylique formé à partir d’huile végétale (huile de colza, huile de soja, huile d’arachide, huile de maïs, huile de coton, etc.), d’huile animale (huile de poisson, saindoux, beurre, huile de mouton, etc.), d’huile usagée ou d’huile microbienne et de méthanol ou d’éthanol par conversion des esters. Le biodiesel est une « énergie verte » typique, avec de bonnes performances environnementales, de bonnes performances au démarrage du moteur, de bonnes performances en matière de carburant, une large source de matières premières, une énergie renouvelable et d’autres caractéristiques. Il est d’une grande importance stratégique de développer le biodiesel pour un développement économique durable, de promouvoir la substitution énergétique, de réduire la pression sur l’environnement et de contrôler la pollution de l’air dans les villes.
Le biodiesel peut être produit à partir d'huiles végétales et animales, mais à l'heure actuelle, les acides gras, les huiles de vidange, les huiles usées urbaines et les déchets raffinés sont utilisés comme matières premières. L'huile de cuisson usagée produite par l'industrie de la restauration, mais aussi l'huile de colza, l'huile de soja, l'huile de maïs, l'huile de coton, l'huile d'arachide, l'huile de tournesol, l'huile de palme et l'huile de noix de coco peuvent en fait être "transformées" en gazole.Le biodiesel est un type d’énergie renouvelable et propre, qui est un ester méthylique d’acide gras obtenu après estérification et transestérification d’huiles animales et végétales et d’alcools à chaîne courte tels que le méthanol.
Le biodiesel est une « énergie verte » typique, avec de bonnes performances environnementales, de bonnes performances au démarrage du moteur, de bonnes performances en matière de carburant, une large source de matières premières, une énergie renouvelable et d’autres caractéristiques. Ces dernières années, de nombreuses études ont confirmé que, qu’il s’agisse d’un petit moteur diesel léger, d’un gros moteur diesel lourd ou d’un tracteur, les hydrocarbures sont réduits de 55 % à 60 % après combustion du biodiesel, les particules de 20 % à 50 %, le CO de plus de 45 % et les hydrocarbures aromatiques polycycliques de 75 % à 85 %. Le biodiesel est un ester méthylique d’acide gras ou un ester éthylique formé à partir d’huiles végétales (telles que l’huile de colza, l’huile de soja, l’huile d’arachide, l’huile de maïs, l’huile de coton, etc.), d’huiles animales (telles que l’huile de poisson, le saindoux, le beurre, l’huile de mouton, etc.), d’huiles usées ou d’huiles microbiennes et de méthanol ou d’éthanol par conversion des esters. Les huiles végétales et les graisses animales présentant un certain symbole structurel de glycérides d’acides gras (c’est-à-dire les triglycérides) sont souvent utilisées comme matières premières pour le biodiesel.
Comparaison des paramètres du biodiesel et du diesel minéral
| Characteristic | Biodiesel | Mineral Diesel |
|---|---|---|
| 20°C density(g/ml) | 0.88 | 0.83 |
| 40°C dynamic viscosity(m㎡/S) | 1.9-6 | 2-4 |
| Flash point(OC in P and M closed cups) | Not less than 130 | 60 |
| Calorific value(MJ/I) | 32 | 35 |
| Combustion efficiency(diesel=100%) | 104 | 100 |
| Sulfur Content(W%) | ＜0.05 | ＜0.2 |
| Oxygen content(V%) | 10 | 0 |
| Burning 1kg of fuel by stoichiometry minimum air consumption(KG) | 12.5 | 14.5 |
| Water hazard level | 1 | 2 |
| Biodegradation rate after three weeks(%) | 98 | 70 |
| Flammability(cetane number) | Not less than 49 | Minimun 46 |
Avantages du Biodiesel
Bonne performance d’allumage: l’indice de cétane est un indice de qualité pour mesurer la performance du carburant dans le moteur à allumage par compression. Le taux de cétane du biodiesel est supérieur à 45 (45 pour le diesel pétrochimique), et sa performance d’allumage est meilleure que celle du diesel pétrochimique.
Carburant plus suffisant: la teneur en oxygène du biodiesel est plus élevée que celle du diesel pétrochimique, jusqu’à 11%. La quantité d’oxygène nécessaire dans le processus de combustion est inférieure à celle du diesel pétrochimique, et la combustion est plus suffisante que celle du diesel pétrochimique.
Large applicabilité: en plus d’être un carburant alternatif pour les moteurs diesel tels que les autobus et les camions, le biodiesel peut également être utilisé comme carburant alternatif pour les moteurs diesel non routiers tels que le transport maritime, les équipements hydrauliques, les équipements d’exploitation géologique et les centrales électriques à combustible.
Bonne polyvalence: il n’est pas nécessaire de changer le moteur diesel, il peut être directement ajouté pour l’usage, et il n’est pas nécessaire d’ajouter des équipements de ravitaillement supplémentaires, des équipements de stockage et de transport et une formation technique spéciale du personnel (habituellement d’autres carburants alternatifs peuvent nécessiter une modification du moteur avant utilisation).
Sûr et fiable: le point d’éclair du biodiesel est plus élevé que celui du diesel pétrochimique, ce qui favorise l’entreposage, le transport et l’utilisation en toute sécurité.
Économie d’énergie et réduction de la consommation: le Biodiesel lui-même est un carburant, et il peut être mélangé avec du diesel pétrochimique dans une certaine proportion pour réduire la consommation de carburant et améliorer les performances de puissance.
Il a d’excellentes propriétés environnementales: la faible teneur en soufre du biodiesel rend l’émission de SO2 et de sulfure faible, qui peut être réduite d’environ 30% (70% quand il y a un catalyseur); Les dommages au corps humain sont faibles.
Protéger les équipements électriques: la viscosité cinématique du biodiesel est légèrement supérieure à celle du diesel. Sans affecter l’atomisation du carburant, il est plus facile de former un film d’huile sur la paroi intérieure du cylindre, améliorant ainsi la lubricité des pièces mobiles et réduisant l’usure des pièces.
Perspectives de développement du biodiesel
La production de Biodiesel est vigoureusement encouragée afin de réduire les importations de pétrole. Des fonds sont collectés pour développer l’énergie de la biomasse, exigeant que l’utilisation de l’énergie de la biomasse soit triplée d’ici 2010, et le biodiesel est également répertorié comme l’une des énergies de la biomasse.
La situation du développement international du biodiesel est optimiste, et il existe trois principales façons de produire du biodiesel: premièrement, l’utilisation d’huile comestible pour produire du biodiesel; Le second est l’utilisation de la fermentation de la bagasse pour produire du diesel; Le troisième est l’utilisation de «microalgues d’ingénierie» pour produire du diesel.
Principes du biodiesel
Afin d’améliorer l’efficacité de production du gazole, il est plus avantageux d’améliorer l’efficacité de production du gazole en utilisant la technologie d’immobilisation enzymatique et en ajoutant du méthanol dans le processus de réaction. Cette enzyme immobilisée (lipase) est dérivée de Candidaantaretica, qui avec le support est transformé en colonne de réaction pour la production de diesel à une température contrôlée de 30℃ et un taux de conversion de 95%. Cette lipase peut être utilisée en continu pendant 100 jours sans perte de vie. Après que le liquide réactionnel ait traversé la colonne de réaction plusieurs fois, le réactif est laissé au repos et la glycérine est séparée, qui peut être directement utilisée comme biodiesel.
En plus de la production enzymatique d’huile végétale de biodiesel, il existe également des résultats de recherche utilisant la bagasse comme matière première pour produire du diesel de haute qualité, il est dit que 1 tonne d’énergie de bagasse équivaut à 1 baril de pétrole (31,5 gallons par baril, 3,7853 litres par gallon).