Contribuţii la obţinerea biodieselului

Abstract

Necesarul de energie se măreşte continuu cu creşterea numerică a populaţiei globului. În mare majoritate, această energie este obţinută din resurse fosile (petrol, cărbune şi gaze naturale) la care se adaugă energia hidroelectricǎ şi cea nuclearǎ. Resursele fosile sunt finite, iar consumurile în creştere vor duce la epuizarea acestora în scurt timp. Biodieselul este o sursă promiţătoare de energie. Acesta este un combustibil regenerabil şi biodegradabil cu emisii mai puţin dăunătoare decât motorina. Reciclarea dioxidului de carbon cu biodieselul contribuie la o reducere de 78% din emisiile. De asemenea, prezenţa oxigenului în biodiesel îi permite acestuia să ardă complet, ceea ce face să scadă cantitatea de materii nearse. În comparaţie cu alte opţiuni de transport durabile, cum ar fi vehicule propulsate cu energie electrică, acesta nu necesită schimbări ale sistemului actual de distribuţie a combustibilului sau ale motoarelor, întrucât poate înlocui parţial sau complet motorina. Utilizarea biodieselului permite crearea unui echilibru între agricultură, dezvoltare economică şi mediu. Scopul acestei lucrări a fost optimizarea procesului discontinuu de obţinere a biodieselului din diverse uleiuri (floarea-soarelui, soia, palmier, fripturǎ) native sau uzate, realizarea şi optimizarea unui sistem continuu de obţinere a biodieselului echipat cu un reactor tip coloană cu amestecătoare statice, precum şi caracterizarea produşilor obţinuţi. În urma cercetărilor experimentale s-a obţinut biodiesel în flux discontinuu (din nouă tipuri de uleiuri native sau uzate) şi în flux continuu (din ulei de floarea soarelui nativ) obţinându-se randamente bune. Sintezele în flux continuu arată că obţinerea biodieselului în reactoare continue echipate cu promotori statici de amestecare este superioară sintezei discontinue, din următoarele motive:timpul de reacţie este mult mai mic (aproximativ 15 min faţă de 45 min); temperatura de reacţie este mai scăzută (45°C faţă de 55°C) şi excesul de metanol este mai redus (33% faţă de 100%). Cantitatea de catalizator, insă, este similară cu cea din sintezele în sistem discontinuu, deoarece acesta depinde doar de aciditatea liberă a materiei prime utilizate. Caracteristicile fizico-chimice (densitatea, vâscozitatea, indicele de aciditate, punctul de inflamabilitate, umiditatea, puterea calorifică superioară, conţinutul de sulf) au fost în concordanţă cu standardul european pentru biodiesel EN 14214. Compoziţia în esteri metilici ai acizilor graşi a fost relevată prin analiza GC şi HPLC. Structura produşilor obţinuţi a fost confirmată prin analiza spectrală FTIR şi prin analiza compoziţiei elementare. Datele DSC şi TG permit fixarea condiţiilor optime de depozitare şi de manipulare a biodieselului.