Rostlinný olej

Palivo rostlinný olej ( HCV ), včetně paliva řepkový olej, také známý pod názvy čistého rostlinného oleje ( PVO ) nebo surový rostlinný olej ( SVO ), může být použita (až do 100%) jako palivo některými vznětové motory (původně vynalezený pro tento typ paliva), podléhá menším úpravám zaměřeným na ohřev daného paliva, nebo je bez úprav smíchán s běžnou naftou (30% u všech vozidel a až 50% podle případu). Je to také surovina použitá při výrobě bionafty, což je alkoholový ester používaný dnes jako biopalivo zabudovaný přímo do motorové nafty.

Historický

Různé rostlinné oleje

Technicky lze některé rostlinné oleje nebo živočišné tuky použít jako palivo v některých vznětových motorech  :

olej z řas Některé druhy mikrořas mají obsah oleje, který může přesáhnout 50% jejich hmotnosti. Jejich růst je velmi rychlý: za pár dní je možné dosáhnout úplné sklizně, což u řepky není. Výnos rozsivek a chlorophyceae je významně vyšší než u suchozemských rostlin, jako je řepka, protože jsou jednobuněčné organismy; jejich růst v suspenzi ve vodném médiu jim umožňuje lepší přístup ke zdrojům: vodě, CO 2nebo minerály. Právě z těchto důvodů jsou mikroskopické řasy podle vědců z NREL schopné „  syntetizovat třikrát více oleje na hektar než pozemní olejnaté rostliny používané k výrobě biopaliv  “  ; Pongamia pinnata (nebo Karanj) olej Pongamia pinnata je rychle rostoucí strom vázající na dusík, velmi odolný vůči suchu, který roste na plném slunci, na obtížných půdách, dokonce i na slaných půdách, a producent oleje. Indie v současné době silně podporuje pěstování této větvi (a keř Dávivec Černý ) v oblastech nevhodných pro klasické plodiny, to s ohledem na výrobu rostlinného oleje. Průměrné výnosy oleje jsou v desátém roce 1 800  l / ha ročně, což je vynikající (stejný výnos jako u palmového oleje)  ; Jatropha olej Jatropha curcas , keř ze suchých oblastí, si získává velkou pozornost. Pěstování jatrophy v oblastech ohrožených dezertifikací, které vyžaduje velmi málo vody a živin,je zcela oprávněné právě pro svou schopnost chránit půdu před erozí a zadržovat vodu. Výtěžek oleje z rostliny jev průměru 1892  l / ha ročně. Mnoho zemí, včetně Indie, Madagaskaru a Jihoafrické republiky, nyní vstupuje do tohoto sektoru. Velmi zajímavé vyhlídky nabízejí i další druhy, které mohou být pěstovány v suchých oblastech (tj.Nesoutěžís pěstováním potravin nebo s lesy):Madhuca longifolia (Mahua), Moringa oleifera (Saijan), Cleome viscosa ,  atd.  ; palmový olej Indonésie a Malajsie se začínají vytvářet malé množství bionafty s touto surovinou. Jeho nevýhodou je, že pro sklizeň vyžaduje hodně práce, což činí toto odvětví životaschopným pouze v zemích s velmi nízkými mzdami. Výroba palmového oleje pro biopaliva se v současnosti masivně rozvíjí v jihovýchodní Asii ( zejména v Malajsii ), ale to se děje za cenu nového zrychlení odlesňování, které poskytne potřebnou půdu. Výnos: 5 000 l / ha za rok; slunečnicový olej extrahované ze slunečnicových semen . Je to poměrně lehký olej, široce používaný jako biopalivo; zdá se být nejzajímavější z hlediska ekologické rovnováhy . Má však tu zvláštnost, že obsahuje více gumy než řepkový olej, což bude mít za následek snadnější ucpání potrubí přívodu paliva. Tyto olejniny lze použít jako krmivo pro zvířata, jako ty z řepky . Průměrný výnos: 662 litrů oleje na hektar ročně, ve Francii dvojnásobný  ; řepkový olej extrahováno z řepky. Je to olej s velmi nízkým obsahem nasycených mastných kyselin . Je snadno použitelný jako biopalivo a je levný. Průměrný výnos: 572 litrů oleje / ha ročně, ve Francii trojnásobný; mandlový olej extrahované z jádra mandlí. Je to velmi málo zbarvený olej, je relativně drahý; arašídový olej čirý olej, velmi univerzální, nevyžaduje vaření, aniž by bylo karcinogenní riziko . Na druhou stranu, zmrazení při příliš vysokých teplotách (jeho bod zákalu by měl být 13  ° C ), nemohlo být bez preventivního použití použito jako biopalivo; kokosový olej lněný olej a priori , není příliš vhodný pro použití jako biopalivo, zejména v mírných zeměpisných šířkách, protože zamrzá při teplotě mnohem nižší než ° C (protože je velmi bohatý na nenasycené mastné kyseliny ); kukuřičný olej extrahovaný z kukuřičných zrn, je levný nákup. Pokud kukuřice obsahuje pouze malé množství tuku, který je příliš malý na to, aby mohl být pěstován speciálně pro produkci oleje, může být získán jako vedlejší produkt při extrakci škrobu - včetně produkce oleje. “ Ethanol . Zařízení na výrobu etanolu využívající kukuřici mohou proto také dodávat ropu na výrobu bionafty, což zvyšuje efektivitu odvětví (z kilogramu kukuřice se vyrábí více paliv); olivový olej extrahovaný z oliv (nejprve lisovaný za studena nebo jako směs) a má krásnou žlutou nebo zelenou barvu charakteristickou pro „olivově zelenou“. Je bohatý na antioxidanty  ; olej z hroznových jader  ;ricinový olej  ;sezamový olej extrahuje se ze sezamových semen , jedná se o olej s velmi nízkým obsahem nasycených mastných kyselin; hořčičný olej hybridní odrůdy hořčičných semen jsou studovány. Pokud je výtěžnost oleje nižší než u řepky, nabízí tato rostlina také další velmi zajímavý produkt: zbytky semen (po extrakci oleje) představují účinný a biologicky odbouratelný pesticid. Kromě toho lze hořčici pěstovat střídavě s pšenicí  : zlepšuje výnos pšenice v následujícím roce a lze ji pěstovat a sklízet pomocí stejných zemědělských strojů; olej ze semen tykvovité (cuketa, okurka, dýně  atd. ) drahý olej na nákup; navíc je to specialita, kterou najdete pouze v Rakousku  ; arganový olej z arganového stromu, stromu, který roste pouze v Maroku . Je to kosmetický olej.

Recyklace fritovacích olejů a jiných mastných zbytků

Použití odpadních olejů ( použité oleje na smažení , tuky na jatkách, oleje z ryb ) je velmi zajímavé z hlediska ekologické rovnováhy: nepřidává další kultury a navíc se vyhne odmítnutí těchto olejů. Možné zdroje jsou však poměrně omezené, zejména proto, že sbírku nelze praktikovat všude. Existuje mnoho malých projektů využívajících tyto oleje. Například francouzský McDonald's dodává svých 6500 tun použitého kuchyňského oleje ročně regeneračním společnostem, které jej používají k výrobě bionafty .

Je docela možné po dekantaci a filtraci na 1  μm použít jako palivo použitý jedlý olej (například olej ze smažených potravin). Tyto oleje jsou velmi oxidované, a proto mají lepší spalování . Hlavní výhodou tohoto vzorce je recyklovat na produkt odpadní vyplývající z biomasy k výrobě energie nahradit fosilní produkty.

Tyto oleje jsou však silně kyselé, což ve střednědobém horizontu představuje významné riziko pro motor. Ve skutečnosti je motorový olej („odtok“) zásaditý a kontakt s topným olejem (migrací nespáleného materiálu na dno motoru, zejména za studena) neutralizuje motorový olej a výrazně zhoršuje jeho mazací vlastnosti. Což může rychle vést k porucha motoru. Pro srovnání by z tohoto důvodu neměly surové oleje povolené v Německu překročit 2% kyselosti kyseliny olejové, zatímco oleje na smažení jsou mezi 5 a 10% (někdy více), komerční jedlé oleje (kromě olivového oleje) mezi 0,1 a 0,2% a olej přicházející z drtiče mezi 2 a 5% v závislosti na ošetření a typu osiva. Doporučuje se proto sblížit výměnu oleje, použít rostlinný mazací olej ( Biolub ) nebo přidat hypermazadlo .

Navíc to často vyhovuje restaurátorům a dalším profesionálům, kteří se často obtížně zbavují svého ropného odpadu a kteří vám tuto misi jistě rádi svěří, i když je to podle zákona nezákonné. Předpisy o likvidaci odpadu, které požadovat sběr organizací deklarovanou v prefektuře. Tento použitý olej je však v omezeném množství, jedná se tedy o záložní řešení, ale rozhodně ne o udržitelné řešení.

Stejně tak některé továrny vyrábějí bionaftu z tukových zbytků, jako jsou jateční tuk, rybí olej (odpad z továren surimi ) nebo dokonce motorový olej . I zde jsou tyto zdroje velmi omezené co do množství, ale jejich použití zabrání místnímu znečištění (část tohoto odpadu je jinak vypouštěna do životního prostředí) a do jisté míry zvyšuje ziskovost dotyčných průmyslových odvětví.

Zachování

Surový rostlinný olej lze jako takový skladovat několik měsíců ( za určitých podmínek až více než rok ). Olejnatá semena lze skladovat po dlouhou dobu, pokud jsou skladována na suchém místě při nízkých teplotách ( 2  až  ° C ) a na dobře větraných místech (buďte opatrní, v případě velkého množství může teplota stoupat a může být vyroben plyn s možností výbuchu ) .

Výrobní proces

K získání HCV můžeme projít několika „kanály“:

Používání oleje jako paliva

Existují dva technicky velmi odlišné způsoby použití těchto různých olejů jako pohonných hmot.

Normy, které je třeba dodržovat při používání řepkového oleje jako paliva (HCC), jsou DIN 51605 nebo CWA 16379.

Mezní hodnoty podle normy DIN 51605: 2010-09 platné pro 1 st 01. 2012
Jednotka Metoda měření mini max
Hustota při 15  ° C kg / m 3 EN ISO 3675

EN ISO 12185

910,0 925,0
Kinematická viskozita při 40  ° C mm 2 / s EN ISO 3104 / 36.0
Nižší výhřevnost MJ / kg NF M 07-030 36.0 /
Zapalování EN 15195 40.0 /
Bod vzplanutí ° C EN ISO 2719 101,0 /
Jód g Id / 100 g EN 14111 / 125,0
Celková kyselost (TAN) mgKOH / g EN 14104 / 2.0
Oxidační stabilita při 110  ° C h EN 14111 6.0 /
Obsah vody mg / kg EN ISO 12937 / 750,0
Síra mg / kg EN ISO 20884

EN ISO 20846

/ 10.0
Fosfor mg / kg EN 14107 / 3.0
Vápník mg / kg EN 14538 / 1.0
Hořčík mg / kg EN 14538 / 1.0
Vizuální aspekt Bez viditelného znečištění
Celková kontaminace mg / kg EN 12662 / 24.0

Krátký kurz

Po jednoduchém lisování na poměrně základním stroji se olej dekantuje a poté filtruje pomocným filtračním prostředkem (pro redukci fosforu, vápníku a hořčíku pod prahové hodnoty DIN 51605), který se použije přímo jako palivo. Účinnost lisování je 30 až 40  % oleje pro 60 až 70  % koláče (pastovitý zbytek). Ekologická rovnováha je velmi zajímavá, ale používání ropy představuje určité problémy:

Existují technická řešení těchto nevýhod, ale jsou docela omezující: předehřev oleje pomocí topných nádrží nebo vstřikovačů, počínaje motorovou naftou nebo methylestery (což vyžaduje dvě samostatné nádrže), účinnější filtry. Nejlepších výsledků se dosáhne u systémů schopných přepínat mezi olejem a naftou v závislosti na teplotě výfukových plynů ( lambda sondy ), přičemž olejový okruh je ohříván vodou motoru ( chlazení chladicí kapaliny ). Maximální podíl použitelného oleje závisí na typu vstřikování.

Modifikační sady nyní nabízejí zahraniční společnosti a ve Francii začínají existovat lidé, kteří mohou instalovat tento typ zařízení. Úprava vozidla se pak stává mnohem jednodušší a efektivnější. Motor Elsbett (Německo) běží perfektně na čistém rostlinném oleji.

Dalším problémem spojeným s používáním topného oleje je produkce škodlivých organických sloučenin během jeho spalování, zejména akroleinu . HVC však produkuje pouze CO 2přírodního původu (který je na rozdíl od fosilních paliv například součástí přírodního cyklu), neobsahuje síru (hlavní znečišťující látku v naftě) a zdá se, že produkuje mnohem méně karcinogenních částic .

ADEME nedoporučujeme (sdělení ze dne 15. září 2005) za použití HCV jako palivo pro vozidla s naftovým motorem . Ve studii provedené společně s Francouzským ropným institutem ADEME konstatuje, že vlastnosti HBV mají škodlivé účinky na provoz motoru, protože vedou k hluboké modifikaci spalovacích systémů v důsledku:

A konečně stejná studie zdůrazňuje, že HVB nesplňují specifikace, které umožňují vznětovým motorům vyhovět velmi nízkým úrovním znečišťujících emisí stanovených předpisy. I když může dramaticky snížit emise CO 2, použití HVB způsobuje ve srovnání s použitím nafty:

Je třeba poznamenat, že tato studie je v rozporu s těmi, které byly provedeny v jiných příhraničních zemích. A že stojí za to zkontrolovat také zdroje tohoto článku. ADEME skutečně zveřejnil zprávu, která ukazuje příznivý účinek HVB, pokud jde o znečištění a řešení „po naftě“.

Srovnávací analýza mezi slunečnicovým olejem a naftou poskytuje následující výsledky:

Nenajdeme výše popsaná zvýšení .

Je označen další dokument ADEME.

Zpráva o používání HVC v Německu

Podle informací ADIT ( Agentura pro šíření technologických informací v Německu) z roku11. července 2004„Naftové motory mají problémy s řepkovým palivem; ze 110 experimentálních traktorů uvedených do oběhu německým spolkovým ministerstvem životního prostředí od roku 2002:

Pouze 31 fungovalo bez problémů. Důvody poškození pocházejí ze špatné filtrace oleje, přičemž zbývající částice mají tendenci ucpat naftový filtr, poškodit vstřikovací čerpadla a narušit nebo dokonce ucpat vstřikovače.

Tato studie z roku 2004 zahrnovala přímé použití oleje na „studeném“ motoru; ve skutečnosti nad 30% je důležité startovat na naftu a počkat, až se motor zahřeje. Němci tuto fázi z velké části prošli, vzhledem k tomu, že doma můžeme HVB získat přímo z pumpy.

Zpráva o používání HVC v popelářských vozech komunity obce Villeneuve-sur-Lot

Výsledky roku experimentů s „Rostlinným olejovým palivem“ na deseti sběrných nádobách ukazují hodnotu tohoto typu sektoru pro zajaté flotily komunit, které se zajímají o svůj vozový park, ale mohou způsobit poškození. území v případě nedodržení normy DIN 51605: 2016-01.

Výsledky jsou následující:

Řetězec methylesteru

Olej, který se obvykle získává průmyslovějšími metodami ( rozpouštědly ), prochází esterifikací  : spojením methanolu a katalyzátoru (obecně hydroxidu sodného ) a generuje methylester a glycerin . Různé složky tohoto roztoku se nakonec oddělí pomocí odstředivky. Získané methylestery se nazývají bionafty nebo ve Francii Diester ™ pojmenovaný podle hlavního místního výrobce Diester Industries (DI). Výroba těchto paliv je nákladnější než u „přímého“ oleje a vyžadují více energie, ale lze je snadno použít jako náhradu za tradiční naftu (byly testovány jako 100% náhrada za naftu a objevilo se několik problémů. : zničení těsnění u starých modelů a problémy se vstřikovacím čerpadlem, bionafta, která není mazivem, na rozdíl od nafty) nebo s ní smíchaná, aniž by bylo nutné upravovat motor.

Některé směsi jsou praktické z důvodů, které jsou častěji politické než technické:

Použití

Rostlinný olej jako palivo se používá v mnoha aplikacích. Nachází se v zemědělství jako palivo pro zemědělské stroje, ve stacionárních motorech na výrobu elektřiny (například v generátorech nebo v kogeneraci Énergiestro nebo OMT). Používá se také jako palivo pro lehká vozidla nebo těžká nákladní vozidla (viz Oliomobile) a konečně u některých speciálně upravených pomocných ohřívačů.

Topný rostlinný olej lze také použít v kotlích na topný olej (nebo topný olej) až do 30% s konvenčním hořákem na topný olej. Lze použít až 100%, ale předehřejte olej na přibližně 60  ° C, abyste dosáhli dostatečné tekutosti. Je také možné použít takzvaný „olejový“ hořák, který bude mít tu výhodu, že bude navržen a který může v případě potřeby spalovat topný olej.

Legislativa

Ve Francii

Ve Francii je třeba prozkoumat několik úrovní reflexe:

Určité zkušenosti však posouvají reflexi ještě dále: Například na konci roku 2005 přijalo Společenství obcí Villeneuvois (CCV) používání surového rostlinného oleje jako paliva pro svoz odpadu pro domácnost, přičemž se spoléhalo na odborné znalosti právníka se specializací na veřejné právo ( Philippe Terneyre ), který říká: „Není pochyb o tom, že francouzské právo je neslučitelné s ustanoveními přímého účinku evropské směrnice z 8. května 2003 (2003/30 / ES). Výroba čistého rostlinného oleje pro vozidla, paliva a použití tohoto biopaliva jsou nyní legální ve Francii, a to i v nepřítomnosti meziministerská systémem povolení“ .

Přesto v Února 2006, prefektura Lot-et-Garonne se rozhodla předložit správnímu soudu v Bordeaux jednání CCV o použití HVP, přičemž považovala jejich použití jako jiného než zemědělského paliva za nezákonné.

Zákon však n o  2006-1771 ze dne30. prosince 2006 opravných prostředků na rok 2006 ve svém článku 37 uvádí:

Společnost Aquitaine Énergie byla první, kdo vyvinul průmyslové motory pro aplikace výroby energie ve formě generátorových agregátů, využívajících motory starší generace mnohem spolehlivější než současné dieselové motory a jejich generátorové agregáty pracují na 100% čistý nebo recyklovaný rostlinný olej.

Čisté rostlinné oleje definované v § 2 lze použít, čisté nebo ve směsi, jako palivo ve vozidlech zajatých flotil místních orgánů nebo jejich skupin, které uzavřely protokol s prefektem a regionálním celním ředitelem místně příslušným. Rostlinné oleje se v této souvislosti používají pod plnou odpovědností uživatelů. Podléhají dani z vnitřní spotřeby v sazbě použitelné na naftu uvedené v indexu 22 a uvedené v tabulce B článku 1 článku 265 . Toto clo je sníženo o hodnotu snížení použitého na methylestery rostlinného oleje uvedené v čl. 265 bis A písm. A) bodu „1“.

Rovněž byste měli konzultovat zákon o zemědělské orientaci z 5. ledna 2006který povoluje použití HVP zemědělcům a rybářům za podmínek .

Je zřejmé, že použití HVP je povoleno pouze pro zemědělce, rybáře a místní orgány podle protokolu.

Tato restriktivní interpretace používání rostlinných olejů je však způsobena pouze zpožděním, které Francie učinila při provedení evropské směrnice o biopalivech. Někteří lidé poukazují na přímý účinek této skutečnosti a na skutečnost, že francouzský stát se nemůže dovolávat svého vlastního nepoužití směrnice na daňového poplatníka.

V Německu

Rostlinný olej jako palivo je povolen v Německu , a proto až do konce uplatňuje duch evropské směrnice z roku 2003 o biopalivech. V Německu stále více čerpacích stanic distribuujících rostlinný olej.

Pokud jde o schválení úprav motoru v Německu, některé sady pro přizpůsobení vašeho motoru rostlinnému oleji jsou certifikovány TÜV , což je ekvivalent společnosti Mines ve Francii, a tedy 100%. Německo nedávno zavedlo normy k definování norem kvality oleje.

V Německu se „program traktorů 100“ uskutečnil v letech 2001 až 2006 prosince 2005. Průběžná zpráva z června 2004 představuje poměrně smíšenou zprávu v polovině období: ze 110 traktorů, které byly upraveny pro provoz na 100% HVP, byly:

a 30  případů bez problémů. Závěrečná zpráva zatím není k dispozici.

Ve Španělsku

Bionaftu najdete na mnoha čerpacích stanicích (alespoň v Katalánsku ). Toto palivo je však kvalifikováno jako neznečišťující , zatímco se zdá, že odpovídá francouzskému „diesteru“, to znamená 70% nafty doprovázené 30% EMHV (estery rostlinného oleje vyžadující rozsáhlou rafinaci) a proto znečišťují).

Ve švýcarsku

Ropa je zdaněna jako palivo (sdělení Federálního celního úřadu).

V Belgii

ZDubna 2006 na Prosinec 2012, řepkový olej používaný jako palivo, uváděný na trh zemědělci na základě jejich vlastní produkce a prodávaný koncovému uživateli bez prostředníka, byl osvobozen od spotřební daně. Tato výjimka je aktuálně pozastavena. S Evropskou komisí probíhá žádost Belgie o obnovení osvobození od spotřební daně.

Splatná spotřební daň je totožná se spotřební daní z prodeje motorové nafty jako paliva, tj. 0,4277  EUR / litr .

Seznam prodejců řepkového oleje v Belgii je k dispozici u ASBL ValBiom („ Valorisation de la biomasse“ v Belgii).

Poznámky a odkazy

  1. Valenergol , na valenergol. Zdarma. Fr
  2. Francouzský výzkumný program Shamash, Výroba lipidových biopaliv mikrořasami , na sop.inria.fr
  3. Palivový z řas oleje , Biofutur n o  255, květen 2005
  4. (in) Chisti Yusuf bionafta z mikrořas , Biotechnology Advances (2007)
  5. John Sheehan a kol.
  6. Chisti, 2007
  7. „  DIN 51605 leden 2016: Paliva pro motory vhodné pro rostlinné oleje - Palivo na bázi řepkového oleje - Požadavky a zkušební metody  “ , o asociaci française de normisation .
  8. „  CWA 16379 prosinec 2011: Paliva a biopaliva - Čisté rostlinné oleje pro koncepty vznětových motorů - Požadavky a zkušební metody  “ , o franšíze asociace .
  9. (in) Vegetable Oil - Information on elsbett.com, accessed 29. května 2017
  10. [obrázek] nebyl 29. května 2017 nalezen na oliomobile.org
  11. Čistý rostlinný olej a moučka: jak je vyrábět a používat , listopad 2004
  12. Energiestro
  13. OMT
  14. oliomobil
  15. / ES
  16. Nebylo nalezeno 26. ledna 2019 , na legifrance.gouv.fr

Podívejte se také

Související články

externí odkazy