Вопрос экологии при использовании топлива крайне важен. И ближе всего к его решению подошли создатели биодизеля. Это относительно безопасное топливо, которое имеет низкую себестоимость, и может добываться из возобновляемых источников — растений и отходов производства. Именно поэтому его считают шагом в экологически чистое будущее.

Что такое биодизель

Биодизелем называют метиловый эфир. Его получают в результате химической реакции, в основе которой лежат растительные масла и животные жиры. Хотя оно создается из натуральных возобновляемых источников, его физические свойства лишь немногим уступают настоящему дизельному топливу. Мощность двигателя при работе на дизельном топливе лишь на 8% превосходит тот же двигатель на биодизеле.

Для создания подобного топлива можно применять различные растительные масла, здесь практически нет ограничений. Для этого подойдет соевое, подсолнечное, пальмовое и многие другие варианты масел, но оптимальным считается рапсовое. Причиной тому являются не химические свойства, а дешевизна такого ресурса.

Интересно! С одного гектара рапса получают около 1000 литров масла, поэтому его считают оптимальным для производства биодизеля.

Использование биодизеля стремительно повышается с распространением технологии производства. Более 40 стран активно разрабатывают эту идею, ведь простота производства позволяет снизить стоимость топлива, а объем выбросов в окружающую среду существенно снизится.

Преимущества

Преимущества перед другими видами топлива очевидны. Это экологически чистое решение для транспорта, которое производится из восстанавливаемых источников.

Оно обладает рядом достоинств, среди которых:

• минимум токсических отходов при сгорании;
• хорошие смазывающие свойства;
• быстрое разложение топлива при попадании во внешнюю среду;
• простая организация производства;
• низкое выделение углекислого газа при сгорании.

Кроме того, использование биодизеля снижает количество копоти, а выхлопы не имеют неприятного запаха. По смазывающим свойствам он превосходит минеральный дизель, а его разложение во внешней среде сведет к минимуму ее загрязнение при авариях и утечках.

Также существенным достоинством производства является низкая себестоимость одного литра биодизеля. Если не учитывать затраты на установки и прочее, для получения литра жидкости уходит приблизительно 0,3 $ или 20 рублей. Учитывая обильное количество плодородных земель на территории России, а также низкую стоимость сельскохозяйственной продукции, эту цифру можно снизить еще больше.

Простота производства биодизеля приводит к тому, что его можно изготавливать даже в домашних условиях. Для этого необходимо лишь взять соответствующие компоненты, а далее провести ряд манипуляций с ними, что делает биодизель доступным каждому желающему.

Производство в России

Более 40 стран поддерживает производство и распространение подобного вида дизеля. Это чистая энергия биологического типа, для получения которой используются возобновляемые источники энергии. Однако в России это направление не поддерживается на государственном уровне.

В нашей стране не существует каких-либо программ, осуществляющих производство либо популяризацию биодизеля при поддержке государства. Но некоторые регионы продвигают это решение самостоятельно. В основном не из-за экологичности топлива, а из-за огромного толчка, который оно даст сельскохозяйственному производству. В будущем планируется строительство различных заводов по производству биодизеля в России.

Интересно! Около 10 лет назад РЖД также намеревались перейти на такой дизель в тепловозах, но задумку не осуществили.

Слабая интенсивность развития этого направления в России также обусловливается тем, что страна получает большие доходы от добычи энергетического сырья. Поэтому популяризация подобного решения может пошатнуть экономику.

Перспективы развития России в биоиндустрии весьма велики, если государство пойдет в этом направлении. Страна способна производить до 5 миллионов тонн сырья под биодизель ежегодно, в частности рапсовое масло. Из этого около половины может уходить на экспорт, а остальное — использоваться в пределах страны.

Но так как биодизель основывается на этаноле, он подвергается государственному акцизу на спирт . Если этот нюанс не будет скорректирован, то инвестиции в этом направлении не оправдают себя, ведь лишь один акциз превышает затраты на производство в несколько раз.

Биодизель в домашних условиях

Создать биодизель в домашних условиях возможно, хотя и достаточно трудно. Это может быть простым экспериментом либо же попыткой обеспечить себя недорогим топливом самостоятельно. Стоит лишь помнить, что работа ведется с метанолом и щелочью, что крайне опасно для здоровья. Поэтому необходимо соблюдать технику безопасности и использовать защитные средства.

Создание биодизеля заключается в следующих этапах:

Для производства биодизеля используется любое масло, а также щелочь (рекомендуется гидроксид калия или натрия). При готовке нужно использовать катализатор для старта процесса, в роли которого подойдет метанол.

Важно! Если применяется отработанное масло, то нужно устранить примеси посредством фильтрации.

Перед началом необходимо удалить всю воду из жидкости. Для этого нужно нагреть ее до 120°C, чтобы та выкипела. В процессе масло будет создавать брызги, поэтому важно проводить испарение в полупустом контейнере на расстоянии от огня.

Далее к маслу добавляется щелочь и этанол. Доля щелочи зависит от массы рабочего тела и составляет 1%. Так на литр растительного масла приходится около 3,5 грамм щелочи. В процессе этого проводится титрование, в котором определяется количество жирных кислот и необходимая доля щелочи.

Далее проводится трансэтерификация. В процессе этого смесь разогревается до 70°C, что необходимо для ускорения реакции. Допускается разогрев до 80°C, что существенно повышает скорость протекания реакции, но небезопасно для окружающих. Важно закрыть емкость для уменьшения испарения спирта, но обеспечить стравливание давления во избежание взрыва.

В результате сверху плавает биодизель, а под ним размещен глицерин. Различить их просто, ведь из-за разной плотности между ними имеется четкая грань. Глицерин куда темнее топлива и твердеет при температуре ниже 38°C . Удалить его можно дополнительным шлангом.

Полученное топливо не идеально чистое, оно содержит в себе растворенные остатки мыла, возникшие в процессе реакции. В оптимальных условиях при полном испарении воды мыло не возникает, но при самостоятельном приготовлении такая проблема регулярная. Устранить остатки можно несколькими способами, но наиболее эффективный — отстаивание полученного биодизеля. Достаточно оставить топливо на неделю, после чего все примеси опустятся на дно.

Проверить качество получившегося биодизеля можно посредством простого теста кислотности. Необходимо опустить лакмусовую бумажку в жидкость и определить состояние среды. Идеальным показателем является нейтральная кислотность в 7,0.

Производство посредством установок

Если выбирать биодизель как постоянное топливо для своего автомобиля, то для экономии и упрощения процесса производства можно приобрести специальную установку. Она позволяет создавать этот продукт в домашних условиях, максимально приближая их к промышленным. Такой вариант оптимален для длительной экономии, ведь производство топлива без соответствующего оборудования затруднительно, а стоимость решения невысока.

Полученный из таких установок биодизель имеет гораздо лучшие характеристики и чистоту, нежели произведенный в «кустарных» условиях. Он содержит меньшую долю воды, благодаря чему снижается вред двигателю в процессе эксплуатации. Такие установки получают все большую распространенность, считаясь оптимальным выбором при отсутствии доступа к биодизелю.

Здесь описывается производство топлива с отработанного масла и особенности этого процесса. Для лучшего понимания производства биодизеля и его особенностей рекомендуется посмотреть это видео:

– ЕСЛИ сравнивать биотопливо, которое делали у нас три года назад, и то, что производят сейчас, то разница ощутима, - считает директор КСУП «Коленское» Житковичского района Валентин Карпов. - Тогда ради большей экономии неправильно рассчитали процентное соотношение солярки и рапсового масла. Поэтому техника часто выходила из строя, терялась тяга, увеличивался расход топлива, даже звук мотора был другой, нежели на солярке. Сейчас качество биодизеля заметно выше, но некоторые проблемы остались. Основная - отказы исполнителей от гарантийного ремонта импортной техники, которую заправляем биодизелем с добавлением традиционного топлива. Например, в инструкции к тому же американскому трактору четко прописано, какое топливо должно применяться. Да и кристаллизуется биодизель больше в сильные морозы, что опять-таки решается смешиванием его с обычной соляркой.

По словам Валентина Николаевича, о более частой замене фильтров и моторного масла в связи с заправкой техники биотопливом говорить не приходится, потому как и без того часто проводят плановое ТО, особенно в сезон полевых работ, когда тракторы и комбайны эксплуатируются по десять часов в сутки без выходных. Так что на экономии средств это отрицательно не сказывается, а она между тем существенна. К примеру, в страду тонна дизеля обходилась хозяйствам в пять миллионов рублей, а биотопливо покупали за 3,7 миллиона. И сегодня, несмотря на некоторое его удорожание, оно заметно дешевле обычного. Да и выход из строя тракторов и комбайнов из-за биодизеля, как утверждают специалисты, это миф. Так что его использование определенно выгодно сельскому хозяйству. Если бы не проблемы, пока нерешенные.

Однозначно, переход на стопроцентное применение биотоплива экономически целесообразен, - говорит начальник главного управления механизации Минсельхозпрода Владимир Бурдыко. - Сегодня предприятиям АПК его поставляет концерн «Белнефтехим». Что касается негативного влияния на технику, то здесь причина может быть вовсе не в биодизеле. Ведь этот вид топлива широко применяется в Европе. Возможно, техника должна соответствовать ему, а не наоборот. Здесь не может быть игры в одни ворота, и не аграриев должна заботить эта проблема, а производителей топлива и машин. Считаю, договориться между собой и закрепить это документально должны именно они - «Белнефтехим», как производитель биодизеля, с МТЗ и заводом «Гомсельмаш», которые комплектуют тракторы и комбайны импортными двигателями. А они в свою очередь и дилеры, поставляющие зарубежную технику, - с иностранными компаниями, что ее выпускают. Тогда исчезнут проблемы с отказами в гарантийных ремонтах, а мы будем эффективно применять и биотопливо, качество которого сегодня соответствует всем требованиям, и импортную технику.

Наталья ЕРЕМИЧ, «БН»

Рассмотрим немного теоретических сведений, которые позволяют понять, как производится . Способ получения метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК) заключается во взаимодействии метанола с триглицеридом при температурах незначительно отличающихся от комнатной (20-40 оС), при этом катализатором служит КОН, растворенный в спирте. Спирта берется избыток. Заменить метанол его гомологами не удалось. Замена КОН на NaOH намного ухудшает протекание процесса. По окончанию метанолиза вводится вода. В водную фракцию уходит глицерин, мыло и не прореагировавший метанол (частично). Разделение успешно проходит в делительной воронке, выход реакции на уровне 95,0 - 97,5%.

Как получают биодизель с помощью технологий GlobeCore

Для получения метиловых эфиров используются в основном любые типы растительных масел и животные жиры.

Наибольшим нашим достижением является то, что мы можем производить МЭЖК - метиловые эфиры жирных кислот (FAME), в народе биодизель (biodisel), из кислого куриного жира с кислотностью до 23 единиц.

У нас не используется нагрев, реакция бурно протекает в потоке и уже через 15 минут происходит разделение метиловых эфиров и глицериновой фазы

GlobeCore - занимает лидирующие позиции на рынке энергосберегающего оборудования и энергосберегающих технологий а также внедрению новых технологий и оборудования.

Наше оборудование поставляется в десятки стран по всему миру, реализовано ряд проектов по строительству и модернизации заводов огромной мощности 160000 до 250000 тысяч тонн в год по получению конечного продукта МЭЖК.

Мы производим оборудование для получения МЭЖК абсолютно из любых типов кислых масел и животных жиров:

	Биодизельная установка такой производительности это отличное решение для среднего бизнеса, для аграрных предприятий, фермерских объединений, автотранспортных предприятий, да и в прочем для любого желающего делать бизнес на биотехнологиях и в частности на получении биодизельного топлива. Которое соответствует всем международным стандартам.
	Биодизельный завод данной производительности это уже больше можно сказать, заводы регионального масштаба, нацеленные на обеспечение Биодизельный топливом районов, областей и городов миллионников!!! На сегодняшний день в преддверии «ЕВРО 2012» это очень перспективное направление. По Европейским стандартам дизельное топливо должно быть с как минимум 5% биодизеля в смеси.
	Биодизельный комплекс такой мощности это уже крупные регионального плана предприятия. Данные заводы производства биодизельного топлива, это оснащенные по последнему слову техники предприятия, на которых смогут работать порядка 50-70 человек персонала, собственная биодизельная лаборатория, хранилище биодизеля и узлы компаундирования дизеля с биодизелем. Данные заводы смогут обеспечивать не одну область экологически чистым биодизельным топливом, при этом есть запас мощности для экспорта топлива в Европу и другие страны.
	Нам бы хотелось не вывозить полуфабрикат за границу, а поставлять уже конечный продукт "" при этом прибыль предприятий будет просто огромной, так как будет организовано не только производство самого биодизеля а так же переработка глицерина и шрота.

Биодизель: технология производства

В потоке, это не «бочковое» производство, это не двойная концентрация метанола, это не мойка биодизеля водой, это не системы рекуперации избыточного метанола! Это полностью новая технология разработанная непосредственно конструкторами GlobeCore и выведенная в свет уже в образе готовых биодизельных комплексов производительность установок от 1000 литров в час до 16000 литров в час биодизеля и более (по согласованию с заказчиком) .

Биодизельные реакторы GlobeCore в Малайзии

Наша компания в производстве биодизеля использует принцип струйной гидродинамической ультразвуковой высокочастотной управляемой кавитации , в свое время данные технологии были на секретном вооружении только у военных.

Данная гидродинамическая кавитационная технология позволила добиваться значительных преимуществ перед конкурентами как в качестве получаемого продукта так и по скорости протекания реакции переэтерификации :

Таким образом, при использовании биодизельных реакторов GlobeCore отсутствуют высокие требования к качеству исходного сырья для получения биодизеля.

Гидродинамические кавитационные реакторы успешно и стабильно работают, как на сыром, так и на рафинированном масле. Биодизель стандарта EN14214 и ASTM получаем так же со всех видов животных жиров, а также в ход идут отходы пережаренного масла из ресторанов и пекарен, говяжий, свиной и куриный жиры - отходы животноводческих и птицеводческих перерабатывающих фабрик.

Реакция переэтерификации протекает мгновенно - "за десятую долю секунды"!

В струйной гидродинамический кавитационной технологии не требуется проводить повторную реакцию переэтерификации, как «бочковых» технологиях. Время получения готового биодизеля сокращается в десятки раз. В потоке в смесителе происходит стехиометрическое дозирование раствора метоксида на поток проходящего через реактор масла. Как результат отсутствие излишнего метанола в готовом биодизеле.

Использование технологий GlobeCore не требует мойки и сушки биодизеля.

В традиционных технологиях из за того что дают излишнюю долю раствора метоксида, невозможно сразу попасть в стандарты. Поэтому его вынуждены мыть или применять сорбенты, что бы удалить. Для этого требуется дополнительное оборудование для мойки первичного биодизеля (для этого обычно используют смесь воды и спирта) и дополнительную установку, так называемой вакуумной сушки. Но при гидродинамическом кавитационном методе получения биодизеля не требуются ни мойка, ни сушка биодизеля , соответственно нет необходимости утилизировать использованную воду или сорбент.

Биодизельные реакторы GlobeCore - это стехиометрия спирта и катализатора. Отсутствие рекуперации спирта.

Наибольшей проблемой «бочкового» метода является необходимость добавления лишнего метанола в реактор и соответственно его последующая отгонка (рекуперация) . Это требует установки дополнительного оборудования и затрат электроэнергии.

В гидродинамических кавитационных технологиях количество используемого в реакции спирта точно соответствует стехиометрическому составу, т.е. минимальному объему (есть таблица расчетов на каждый вид масла в зависимости от его характеристик). Нету необходимости в дорогостоящее и опасное оборудование отгонки метанола.

Биодизельный завод GlobeCore в Испании

Преимущества биодизельных реакторов компании GlobeCore

Все преимущества нашей технологии обусловлены наличием струйного гидродинамического смесителя.

Минимальное энергопотребление

Традиционные методы получения биодизеля основываются на нагреве масла до 65-70° С. Это требует значительных энергозатрат, кроме того рекуперация излишнего метанола (необходимое условие прохождения реакции в традиционных технологиях), дополнительная переэтерификация, а так же вакуумная сушка приводит к значительному энергопотреблению. При гидродинамической кавитационной обработке всего этого не требуется, и как результат - экономия электроэнергии в десятки раз. Нету надобности устанавливать дорогостоящие дозирующие насосы - поскольку эжектор сам подтягивает себе в поток необходимое количество компонентов по отношению к основному.

Низкотемпературная реакция

Гидродинамическая ультразвуковая кавитационная обработка в реакторе происходит на очень высоких скоростях на молекулярном уровне. Все компоненты подвергаются воздействию перепадов давления и импульсов ультразвуковой кавитации. Происходит разрыв молекул жирных кислот посредством микровзрывов; это приводит к снижению вязкости, увеличению цетанового числа, улучшению энергетических характеристик будущего топлива, а также значительно увеличивает скорость и качество протекания реакции.

Минимальные габаритные размеры установки и гибкость при проектировании объектов

Биодизельные полуавтоматические и автоматические модули занимают в десятки раз меньше чем традиционные комплексы аналогичной производительности. Кроме этого система наращивания производства весьма гибкая, возможно модульное увеличение, при этом не нужно покупать полностью новую систему, достаточно увеличить лишь производительность гидродинамического биодизельного реактора.

Немного справочной информации

Биодизель обладает следующими преимуществами:

• увеличение срока службы двигателя. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%;
• меньше выбросов СО2. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла, за весь период его жизни;
• биодизель почти не содержит серы (< 0,001%).

Наличие биологических видов топлива в энергетическом балансе каждой страны становится все более актуальным вопросом в контексте энергетической и экологической безопасности. Поэтому сельское хозяйство играет важную роль источника поставки сырья не только для пищевой промышленности, но и для энергетической отрасли. Учитывая большой аграрный потенциал Украины, можно частично обеспечить себя собственными биоэнергетическими ресурсами, что будет способствовать уменьшению зависимости от импорта энергоносителей и улучшению окружающей среды.

Лучшее понимание рынка биотоплива и перспектив его роста требует рассмотрения базовых характеристик биодизеля и растительных масел, учитывая особенности технологического процесса.

Биодизель - это тип топлива из возобновляемых источников. Его обычно производят из масличных культур, животных жиров, а также в качестве альтернативы используют масляные отходы пищевой промышленности.

В качестве сырья для производства биодизеля чаще всего используют семена рапса. До недавнего времени в севооборотах рапс занимал незначительное место - сеяли его преимущественно на технические нужды для легкой и пищевой промышленности. Сегодня эта культура имеет приоритетное значение прежде всего для сельскохозяйственных предприятий, учитывая высокую рентабельность производства.

Со­няш­ник в Ук­раїні ви­ро­щу­ють для ви­ко­ри­с­тан­ня у про­до­вольчій га­лузі, а ріпак і соя по­тенційно мо­жуть на­бу­ти ши­ро­ко­го технічно­го за­сто­су­ван­ня як си­ро­ви­на для ви­роб­ництва біопа­ли­ва. У 2014 р. ва­ло­вий збір ріпа­ку ста­но­вив близь­ко 2198 тис. т, що на 6,5% мен­ше від до­сяг­ну­то­го рівня в 2013 р., хо­ча це май­же вдвічі більше, ніж у по­пе­редні про­аналізо­вані періоди (рисунок).

Произведенные в Украине семена полностью экспортируются, незначительная их часть остается для внутреннего потребления. Так, в 2014-м экспорт рапса составил 1900 тыс. т, что соответствует около 84,3% общего предложения семян, тогда как внутренняя переработка составила лишь 6,8% (внутреннее потребление - 153 тыс. т) (таблица).

Таким образом, можно сказать, что внутренний спрос на семена рапса незначителен, поскольку для продовольственных целей используется подсолнечник, а для производства биотоплива не создано достаточно условий - экономических, технических, законодательных.

Однако повышение мировых цен на семена масличных культур и растительного масла должно способствовать и в дальнейшем расширению площадей, а также увеличению их валовых сборов. Биодизель производят с помощью химической реакции растительного масла и этанолового или метанолового спирта в процессе этерификации. Метанол распространен в использовании, поскольку сравнительно дешевле этанола (доля в процессе производства составляет 7,5%). При использовании этанола могут возникнуть некоторые трудности с отделением побочной продукции (глицерина) от биодизеля и увеличиться энергетические затраты.

По техническим признакам биодизель характеризуется как метиловый эфир олеиновой кислоты. Рапсовое масло является доминирующим сырьем в Европе для его производства. В США биодизель производят в основном из соевого масла, несмотря на то, что оно присутствует в таком количестве, как все другие растительные масла и жиры вместе взятые. В тропических и субтропических странах выращивают большое количество масличных культур, в частности для производства биодизеля используют пальмовое, кокосовое масло и ятрофу.

Где используют биодизель?

Биодизель без труда можно использовать как смесь с дизельным топливом в современных двигателях. Широкую популярность приобрела смесь биодизеля с долей 20% в дизельном топливе (В20), хотя используют и смеси с более низкой долей биодизеля - 1, 2, 5%. Чистый биодизель (В100) пользуется высоким спросом во многих странах, особенно в Германии. Однако при низких температурах он, как и смесевые топлива, влечет применение специальных антифризных средств безопасности, поскольку топливо расслаивается с образованием слоев льда. Недостатком также является гигроскопичность горючего, то есть его свойство поглощать влагу из атмосферы, что вызывает коррозию элементов топливной системы. Биодизель агрессивен по отношению к резиновым деталям, поэтому некоторые двигатели приходится видоизменять.

В целом, биодизельное топливо безопасно в использовании, поддается биологическому расщеплению. Его применение способствует уменьшению выбросов оксида углерода, углеводородов и других токсичных газов в атмосферу, улучшению смазочного свойства дизельного топлива и повышению цетанового числа к минеральному горючему.
Качество биодизеля должно соответствовать требованиям, которые прописаны стандартами и нормами. Например, в ЕС качество такого вида топлива определяет действующая с ноября 2003 года во всех странах ЕС норма EN 14214, в Германии - DIN EN 14214. Эти нормы являются основополагающими для производителей автомобилей о разрешении на выпуск двигателей, потребляющих биодизель. В Германии этот стандарт входит как техническая база в постановление правительства «О требованиях к топливу и его маркировке». Контроль качества проводится, начиная от производства до реализации, транспортировки и применения. В Германии биодизель можно продавать только того качества, которое соответствует этой норме. Соблюдение требований качества регулярно проверяют соответствующие ведомства федеральных земель. Кроме государственного контроля, в Германии создана Рабочая группа по менеджменту качества биодизеля (нем. Arbeitsgemeinschaft Qualitа..tsmanagement Biodiesel e.V. (AGQM)), члены которой осуществляют пятиступенчатый контроль системы качества биодизеля (на добровольных началах). Из имеющихся около 1900 автозаправочных станций в эту группу входит более 1300, причем качество биодизеля отслеживается от производства до потребления. Требование качества по этой системе даже выше, чем того требуют европейские нормы.

В качестве горючего используют также растительное масло, однако свойства рапсового масла по сравнению с дизельным топливом существенно отличаются, главным образом, высокой вязкостью при низких температурах. Растительное масло нельзя использовать для обычного дизельного двигателя - для этого он требует специального переоборудования или даже замены на так называемый Ельсбетт-двигатель (англ. - Elsbett engine, производное от фамилии инженера-разработчика).

По многим техническим причинам смешивать растительное масло с традиционным горючим сложно. Однако некоторые тропические растительные масла, например кокосовое, которое более насыщено, позволяется смешивать непосредственно с дизтопливом. В тропических регионах есть большой потенциал для использования смеси растительного масла с дизельным топливом без технического переоборудования двигателя. Однако производители двигателей не предоставляют гарантий работы двигателям на растительном масле. Кроме того, развитие современных двигателей ведется в направлении совершенствования систем электронного управления двигателей и регулирования процесса сгорания, которые, как правило, не пригодны для работы на растительном масле.

Как стимулировать производство биотоплива?

Для стимулирования развития производства биотоплива правительства многих стран внедряют механизмы поддержки этого направления и дальнейшего развития отрасли на кратко- или долгосрочной перспективы. Поставленные цели и ожидаемые результаты от применения биологических видов топлива отличаются от страны к стране, но в целом они объединены тройной мотивацией:

Исчерпаемостью нефти и растущей зависимостью страны от ее импорта, а также повышением цен на нефтепродукты;

Ростом выбросов углерода и других вредных веществ как главных факторов изменения климата и равновесия в экосистеме;

Развитием новых рынков для сельского хозяйства.

По нашему мнению, важно определить приоритеты развития биотопливной отрасли и цели государственной политики в этой сфере, что непременно повлияет на разработку и принятие соответствующих законодательных решений и будет способствовать наращиванию производства отдельных видов биотоплива.

Насущная необходимость развивать альтернативные источники энергии внутри страны связана с острыми проблемами современности - высокой зависимостью от импорта энергоносителей, что влияет на нестабильность цен и сказывается на благосостоянии населения страны, а также с обострением экологической ситуации в связи с ежегодным увеличением выбросов вредных веществ в атмосферу.

Поэтому в этом контексте важную роль в развитии биологических видов топлива играет сельское хозяйство, поскольку именно сырье растительного происхождения используют как источник для их производства. В свою очередь, усиление конкуренции за сырьевые ресурсы сельского хозяйства со стороны промышленного производства биотоплива приводит к острым дискуссиям правительств многих стран по диверсификации сельскохозяйственного производства.

О. Ма­кар­чук , канд. экон. на­ук, до­цент, НУБиП Ук­раины

Биодизель - это метиловый эфир, получаемый в результате химической реакции из любых растительных масел и животных жиров. Биодизель химически является смесью метиловых (или этиловых) эфиров жирных кислот. Исходное сырье (жиры) химически являются глицериновыми эфирами жирных кислот.
Главное преимущество биодизеля – это то, что его производят из ресурсов, которые быстро восстанавливаются.
Биодизель подвергается практически полному биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за месяц перерабатывают 99% биодизеля. Этот продукт безопасен настолько, что даже обычная кухонная соль может быть признана более токсичной.
Биодизель-это главный прорыв в сфере альтернативных топлив. Он безопасен, эффективен и чист. Он прост в приготовлении и использовании, что не может быть в такой же мере сказано о других топливах, альтернативных или минеральных.
Биодизель-это удивительное открытие, которое может произвести коренные изменения в мыслях людей и сделать их менее зависимыми от тех топлив, которые вредны для окружающей среды, ограничены в количестве и дорого стоят, в отличие от биодизеля.

Биодизель, рапс

Особая привлекательность рапса состоит в том, что он как высокоэнергетическая культура служит наиболее перспективным сырьем для производства биологического горючего.

В России, на Украине, в Беларуссии и других странах СНГ благодаря особым природно-климатическим условиям, обеспечивается достатояно высокая урожайность этой культуры. Рапсовое масло является самым дешовым из растительных масел. Кроме рапса для производства можно использовать и другие маслосодержащие культуры - подсолнечник, кукурузу, и др., однако рапс технологически проще и экономически выгоднее. Сгорание 1 грамма биодизеля дает 9,5 тыс. каллорий. Это огромный энергетический потенциал.

Биодизельное топливо (биодизель, biodiesel) - относительно новый вид экологически чистого топлива. Производится биодизель, как правило, из растительного масла и поэтому является возобновляемым источником энергии. Биодизель может использоваться в обычных двигателях внутреннего сгорания без изменения их конструкции. Возможно применение биодизеля как самостоятельного вида топлива, так и в смеси с обычным (минеральным) дизельным топливом.
Биодизель (biodiesel) - это метиловый эфир, получаемый в результате химической реакции из любых растительных масел и животных жиров. Биодизель химически является смесью метиловых (или этиловых) эфиров жирных кислот. Исходное сырье (жиры) химически являются глицериновыми эфирами жирных кислот.
Биодизель представляет собой жидкость золотистого или темно-коричневого цвета в зависимости от исходного сырья. Он практически не смешивается с водой, так как обладает низкой плотностью, не превышающей 0,88 г/см3. Вязкость этого Технологии и оборудование по производству биодизельного топлива 8
альтернативного топлива практически идентична вязкости топлива, которое производится из нефтепродуктов.
Применяется на автотранспорте в чистом виде и в виде различных смесей с дизельным топливом. В США смесь дизельного топлива с биодизелем обозначается буквой B; цифра при букве означает процентное содержание биодизеля. В2 - 2 % биодизеля, 98 % дизельного топлива. В100 - 100 % биодизеля.
Применение смесей не требует внесения изменений в двигатель.

Технология производства биодизеля :

Первый этап - посадка и сбор рапса: обеспечение качественными семенами до... закупки рапса.
Второй этап - прием сырья: проводится тестирование сырья на содержание эруковой кислоты, примесей сорняков и влажности. От этого зависит стоимость сырья.
Следующий этап: Сырье (семена рапса) поступает в маслобойку, где масло отделяется от маслового шрота. Шнековые прессы Reinartz. Производительность от 40 до 1800 кг в час. Шрот используется в комбикормовой промышленности. Затем масло передается в этирификационную установку. Молекулы жира, входящие в состав рапсового масла, состоят из триглицеридов, соединений трехвалентного спирта глицерина с тремя жирными кислотами. Для получения метилового эфира к рапсовому маслу добавляется метанол (в соотношении 9:1), и небольшое количество щелочного катализатора. Процесс эритификации происходит в специальных колоннах. В результате химической реакции образуется метиловый эфир или биодизель, и как побочный продукт - глицерин. Глицерин доочищенный до 99,8% незаменим в косметологической и фармацептической отраслях. При его переработке получается сульфат кальция, который успешно применяется на полях в качестве удобрения. На отделенные жирные кислоты тоже есть спрос.

Используя правильную технологию и лучшие сорта рапса можно собрать до 2-4 тонн с одного гектара, а при переработке 2-3 тонн семян получить около 1 тонны биодизеля.
Полученный из рапса биодизель отличается хорошей воспламеняемостью, что обеспечивается более высоким цетановым числом, чем у обычного дизельного топлива ("нефтяного") 56.58 вместо 50.52.
При сгорании при сравнении с обычным дизельным горючим выделяется на 10% меньше двуокиси углерода и на 50% меньше сажи.

Мировым лидером по селекции рапса является Германия. Ее сорта занимают почти половину плошадей в странах Европейского содружества. Производство биодизеля в Германии увеличивается каждый год на 40-50%.
Главные экспортеры рапса - Европа, Канада и Австралия; импортеры - Китай, Мексика, Япония. Бангладеш, Пакистан и ряд других стран.

Химический процесс получения биодизеля

Для получения биодизеля используют любые виды растительных масел - подсолнечное, рапсовое, льняное и т.д. При этом биодизель полученный из разных масел имеет некоторые отличия. Так, например пальмовый биодизель имеет наибольшую калорийность, но и самую высокую температуру фильтруемости и застывания. Рапсовый биодизель несколько уступает пальмовому по калорийности, но лучше переносит холод, потому более всего подходит для европейских стран и России.
Химически биодизель - это метиловый эфир, являющийся продуктом реакции этерификации растительного масла при температуре около 50 °C в присутствии катализатора.
Сам процесс, в принципе, достаточно прост. Нужно уменьшить вязкость растительного масла, чего можно достичь различными способами. Любое растительное масло - это смесь триглицеридов, т. е. эфиров, соединенных с молекулой глицерина с- трехатомным спиртом (C3H8O3). Именно глицерин придает вязкость и плотность растительному маслу. Задача при приготовлении биодизеля- удалить глицерин, заместив его на спирт. Этот процесс называется трансэтерификацией.

Реакция в целом выглядит так,
CH2OC=OR1
CHOC=OR2 + 3 CH3OH → (CH2OH)2CH-OH + CH3COO-R1 + CH3COO-R2 + CH3OC=O-R3
CH2COOR3
Триглицериды+метанол→ глицерол+эфиры, МА «Навигатор» Технологии и оборудование по производству биодизельного топлива 10
Где R1, R2, R3: алкильные группы.
В результате применения метанола образуется метиловый эфир, в результате использования этанола- этиловый эфир.
Из одной тонны растительного масла и 111 кг спирта (в присутствии 12 кг катализатора) получается приблизительно 970 кг (1100 л) биодизеля и 153 кг первичного глицерина.
В качестве щелочи берется гидроксид калия КОН или гироксид натрия - NaOH. Для начинающих рекомендуется использовать именно NaOH.

Европейский стандарт качества DIN EN 14214.
ТУ У 24.1-34582279-002:2006 "БИОТОПЛИВО ДИЗЕЛЬНОЕ"
№ п/п

Показатель Значение Метод определения
1 Цетановое число, не меньше 56 по ГОСТ 3122 или EN ISO 5165
2 Кинематическая вязкость при температуре 40ºС, мм2/с, в пределах 3,5-5,0 по ГОСТ 33 или EN ISO 3104
3 Плотность при температуре 15ºС, кг/м3 в пределах 860-900 по ГОСТ 3900 или ISO 3675:1993
4 Температура вспышки ºС, не менее 120 по ДСТУ 4455
5 Массовая часть серы, %, не более 0,001 по ГОСТ 19121
6 Коксуемость 10%-го остатка, не более 0,3 по ГОСТ 19932 или EN ISO 10370
7 Зольность, %, не более 0,02 по ГОСТ 1461 или ДСТУ ISO 6884 или ISO 3987
8 Содержание воды, %, не более 0,05 по ГОСТ 2477 или ДСТУ ISO 662 или ДСТУ ISO 8534 или
EN ISO 12937
9 Испытания на медной пластине выдерживает по ГОСТ 6321 или ISO 2160
10 Стабильность окисления при температуре 110ºС, часов, не менее 6,0 по ДСТУ ISO 6886 или EN 14112:2003
11 Кислотное число, мг KOH на г, не более 0,50 по ДСТУ 4350 или EN 14104:2003
12 Йодное число, г йода на 100г, не более 120 по ГОСТ 2070 или ДСТУ ISO 3961:2004 или EN 14111:2003
13 Массовая часть эфиров, %, не менее 96,5 по ДСТУ ISO 5508
14 Массовая часть метилового эфира линолеиновой кислоты, %, не более 12,0 по ДСТУ ISO 5508
15 Массовая часть метанола, %, не более 0,20 по ДСТУ ISO 5508
16 Массовая часть моноглицерида, %, не более 0,80 по ДСТУ ISO 5508
17 Массовая часть диглицерида, %, не более 0,20 по ДСТУ ISO 5508
18 Массовая часть триглицерида, %, не более 0,20 по ДСТУ ISO 5508
19 Массовая часть свободного глицерина, %, не более 0,02 по ДСТУ ISO 5508
20 Общий глицерин, %, не более 0,25 по ДСТУ ISO 5508
21 Массовая часть фосфора, %, не более 10,0 по ДСТУ ISO 5508
22 Содержание механических примесей отсутствуют по ГОСТ 6370

Преимущества использования биодизеля по сравнения с обычным дизтопливом.

Главное преимущество биодизеля – это то, что его производят из ресурсов, которые быстро восстанавливаются (запасы нефти, например, практически невосстановимы). К примеру, данный вопрос является очень актуальным для коллективных хозяйств, которые занимаются переработкой масла, у всех встает больной вопрос, где взять солярку к началу сезона. Ответ прост, сделать биодизель из своего же сырья и быть полностью автономными в потреблении топлива.

Растительное происхождение. Подчеркнем, что биодизель не обладает бензоловым запахом и изготавливается из масел, сырьем для которых служат растения, улучшающие структурный и химический состав почв в системах севооборота. Сырьем для производства биодизеля могут быть различные растительные масла: подсолнечное, рапсовое, соевое, арахисовое, пальмовое, хлопковое, льняное, кокосовое, кукурузное, горчичное, касторовое, конопляное, кунжутное, отработанные масла (использованные, например, при приготовлении пищи), а также животные жиры.

Экология. Сильной стороной биодизеля так же является то, что он при сгорании выбрасывает в атмосферу гораздо меньше вредных газов (биодизель в сравнении с минеральным аналогом почти не содержит серы (< 0,001 %, тогда как минеральное дизтопливо < 0,2 %)). В мировой практике лимитируется ряд компонентов выхлопных газов, среди них: монооксид углерода СО, несгоревшие углеводороды, окислы азота NOX и сажа. Очевидны преимущества биодизеля по показателям продуктов сгорания: монооксида углерода, углеводородов, остаточных частиц и сажи. В ЕС производство биодизеля давно получило поддержку правительства, так как рассматривается как стратегическое направление развития топливной отрасли.

Биологическая безвредность. По сравнению с минеральным маслом, 1 литр которого способен загрязнить 1 млн литров питьевой воды и привести к гибели водной флоры и фауны, биодизель, как показывают опыты, при попадании в воду не причиняет вреда ни растениям, ни животным. Кроме того, он подвергается практически полному биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за месяц перерабатывают 99% биодизеля, что позволяет говорить о минимизации загрязнения рек и озер при переводе водного транспорта на альтернативное топливо.

Меньше выбросов СО2. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла, за весь период его жизни. Тем не менее, следует заметить, что назвать биодизель экологически чистым топливом было бы неверно. Он дает меньшее количество выбросов углекислого газа в атмосферу, чем обычное дизтопливо, но все таки это не нулевой выброс.

Хорошие смазочные характеристики. Известно, что минеральное дизтопливо при устранении из него сернистых соединений теряет свои смазочные способности. Биодизель же, несмотря на значительно меньшее содержание серы, характеризуется хорошими смазочными свойствами. Это обуславливается его химическим составом и содержанием в нем кислорода.

Увеличение срока службы двигателя. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%. Важно отметить, что нет необходимости модернизировать двигатель.

Высокая температура воспламенения. Еще один технический показатель, интересный для организаций, хранящих и транспортирующих ГСМ: точка воспламенения. Для биодизеля, ее значение превышает 150°С, что позволяет назвать биогорючее относительно безопасным веществом. Тем не менее, это не означает, что к нему можно относиться с халатностью

К достоинствам биодизеля можно отнести:

· Хорошие смазочные характеристики. Минеральное дизтопливо при
устранении из него сернистых соединений теряет свои смазочные способности.
Биодизель, несмотря на значительно меньшее содержание серы, характеризуется
хорошими смазочными свойствами, что продлевает срок жизни двигателя. Это
вызвано его химическим составом и содержанием в нём кислорода. Например,
грузовик из Германии попал в Книгу рекордов Гиннеса, проехав более 1,25
миллиона километров на биодизельном топливе со своим оригинальным
двигателем.

Рентабельность производства биодизеля

Со 150 га. можно собрать 400 тонн рапса из которого получится 180 тонн масла, 210 тонн жмых.
После переработке 180 тонн масла в биодизель образуется побочный продукт - глицерин в количестве 27,5 тонн.
Биодизеля получаем в количестве 198000 литров.
Для производства потребуется 20000 литров спирта, 2160 кг. катализатора.

28000 литров биодизеля оставляем на собственные нужды.

170000 топлива реализуем по цене 20 руб. за 1 литр = 3400000 руб.
210 тонн жмых реализуем по цене 5 руб. за 1 кг. = 1050000 руб.
27,5 тонн глицерина реализуем по цене 25 руб за кг. = 687500 руб.

выручка составит в размере 5137500 руб.

затраты:
20000 литров спирта по цене 49 руб. за 1 литр = 980000 руб.
2160 кг. катализатора по цене 23 руб за 1 кг. = 49680 руб.
з/п 3 чел. по 15000 руб. в месяц за год = 540000 руб.
электроэнергии 32000 кВт по цене 4,5 руб за 1 кВт = 144000 руб.

итого: 1713680 руб.

Заключение

Биодизель и его производство - это одно из самых перспективных и выгодных
направлений для малого бизнеса , оно позволяет получать высокие прибыли, при
этом сохраняется благоприятная экологическая среда. Цикл производства
практически безотходный, сырье может выращиваться на используемых землях.
После производства биотоплива остается жмых, который используют в качестве
корма для животных и глицериновая фаза, которая при очистке превращается в
чистый глицерин.
Доходность этого производства весьма велика, прибыль составляет разницу между
затратами на сырье и суммой, полученной от реализации топлива. Рентабельность
это вида бизнеса высокая, ведь спрос на биотопливо возрастает день ото дня.

Налоги и платежи