Материалы / 25.02.2013 / Завод по производству биодизеля – на кухне

Завод по производству биодизеля – на кухне

Практически на любой кухне обязательно используются какие-нибудь жиры – растительные или животные. Например, на растительном масле жарят картошку, потом картошку съедают, и остатки жира надо куда-то девать. Сковородку моют, жир сливают в канализацию. Такая ситуация повторяется изо дня в день. А ведь даже использованное растительное масло – ценное топливо, которое пропадает даром. Еще больше жира теряется в заведениях общественного питания.

Но этого можно избежать. Британская компания BioBot представила устройство, которое позволяет перерабатывать израсходованные жиры и превращать их в биодизель. Устройство получило название BioBot 20, оно эффективно перерабатывает в биодизель все виды жидких растительных масел, кроме пальмового масла, которое компания использовать настоятельно не рекомендует.

BioBot 20, при достаточных поставках отработанного растительного масла, способно производить до 20 литров биодизеля в сутки. Для производства биодизеля BioBot 20 требует, кроме использованного растительного масла, дополнительно щелочь (гидроксид натрия или калия), а также метиловый спирт. Если считать растительный жир бесплатным, то стоимость 1 литра биодизеля составит порядка 0,25 евро/литр.

Любой жир – это сложные эфиры глицерина и высших карбоновых (жирных) кислот с длинной углеродной цепью (триглицериды). После заливки в него использованного масла BioBot 20 сначала делает анализ этого масла, определяя в нем количество свободных жирных кислот. Для этого масло нагревается до определенной температуры и равномерно перемешивается с помощью встроенной ручки-миксера.

На следующем этапе проводится щелочной гидролиз жира. В процессе гидролиза жир (в качестве катализатора в BioBot 20 выступает щелочь) распадается на глицерин и исходные карбоновые кислоты. Однако высшие карбоновые кислоты – это твердые вещества, их необходимо превратить в жидкость для эффективного их использования в качестве биодизеля. Именно для этой цели и используется метиловый спирт. В результате реакции с метанолом BioBot 20 делает из высших карбоновых кислот сложный эфир, который имеет и свое название – жирнокислотный метиловый эфир. Это и есть биодизель. По сути процесса, BioBot 20 выполняет переэтерификацию жиров.

Для производства 20 литров биодизеля требуется 4 литра сухого метанола. Перед началом процесса щелочь растворяется в метаноле. При этом протекает обратимая реакция с образованием метоксида, используемого щелочного металла и воды. После смеси с жиром начинается его гидролиз.

Отходом «производства» является глицерин. Глицерин скапливается на дне резервуара, так как имеет большую плотность, чем биодизель, и сливается через кран. Сырой биодизель все равно содержит щелочь, которая является катализатором, поэтому топливо промывается распыляемой сверху водой, и так до тех пор, пока биодизель не станет прозрачным. Для удаления остатков воды топливо затем снова подогревается.

Полученный биодизель обладает превосходными качествами – он не содержит серы, и имеет высокое цетановое число. Его можно использовать как высокоэффективный смазочный материал, или же заправлять им дизельный двигатель и ехать. В составе всех молекул биодизеля имеется три атома кислорода – по одному от метанола и двух в качестве остатков карбоксильной группы. За счет этого биодизель сгорает более полно, и намного более безопасен для атмосферы.

Однако необходимо помнить, что метиловый спирт очень ядовит, и относится к высокоопасным веществам. Причина, почему при производстве не может использоваться намного менее токсичный этиловый спирт, кроется в том, что спирт должен быть абсолютным: то есть не содержать воды в принципе. Этанол образует с водой азеотропную смесь при концентрации 96%, и для получения абсолютного спирта необходимо использовать дорогие водоотнимающие средства, абсолютный (100%-ный) метанол же может быть легко получен перегонкой. Высокая токсичность метанола вынуждает потенциального владельца BioBot 20 принимать строгие меры по недопущению употребления его в пищу: ведь всего 30 мл метанола приводит к смерти.

Стоимость BioBot 20 составляет примерно 650 долл. Несмотря на довольно высокую стоимость, концепция производства биодизеля «на дому» представляется весьма интересной. Хотя для установки BioBot 20 необходимо сделать на предполагаемом месте размещения устройства довольно большую подготовительную работу: шланги подачи и слива воды для очистки топлива, и провести шланг для выпуска глицерина.

Николай Блинков

Материалы по теме:

Биологическое лицо американского энергетического будущего

Тэги:Биодизель