Producerea de biodiesel acasă. Cum să-ți faci singur motorina

Cândva, motorina, sau în limbajul obișnuit - motorina, era unul dintre cele mai ieftine și mai accesibile tipuri de combustibil dintre produsele petroliere. În zilele noastre, situația pe piața produselor petroliere s-a schimbat, iar motorina nu mai este atât de accesibilă și ieftină. Ce să faci dacă ai nevoie de o cantitate relativ mică de motorină, dar prețul nu este satisfăcător? Soluția este simplă - pregătiți singur combustibilul acasă. Pentru aceasta, cunoștințele școlare de la un curs de chimie și câteva ingrediente și echipamente vor fi suficiente.

Motorină acasă– dispozitive și componente:
Pentru a face motorină acasă veți avea nevoie de:

• unitate de putere care funcționează cu motorină;
• metanol;
• ulei vegetal uzat;
• alcalii;
• apa distilata;
• apă de la robinet;
• alcool;
• pipetă.

Combustibil diesel acasă - instrucțiuni de pregătire:

În primul rând, va trebui să filtrați uleiul vegetal uzat. Puteți folosi un filtru de ulei pentru această procedură sau puteți elimina pur și simplu resturile de alimente arse din ulei cu o furculiță.
Al doilea pas în prepararea motorinei este purificarea acestuia. Pentru a curăța uleiul, acesta trebuie încălzit la nu mai puțin de o temperatură de +450 0C. De îndată ce apa începe să se ridice la suprafața uleiului, aceasta trebuie îndepărtată imediat.

Următoarea etapă a pregătirii motorinei este o procedură numită tetrificare. Este necesar să se determine cantitatea de alcali care este necesară pentru a produce combustibil. Pentru a efectua această procedură, este suficient să dizolvați un gram de alcali într-un litru de apă distilată. După aceasta, într-un recipient separat trebuie să amestecați 10 ml de alcool și 1 ml de ulei. Când alcaliul este complet dizolvat, soluțiile sunt amestecate. În același timp, nivelul pH-ului este monitorizat în mod constant. Nivelul lui ideal este 8-9. Vă puteți asigura că există suficiente alcali uitându-vă la culoarea roz a hârtiei de turnesol.
Majoritatea specialiștilor în gătit motorină acasă Se crede că cantitatea normală de alcali este de 6-7 grame pe litru de ulei.

Apoi, trebuie să amestecați leșia cu metanol. Este bine să folosiți un blender pentru asta. Și amintiți-vă că această reacție chimică poate fi foarte toxică. Prin urmare, trebuie să lucrați în ochelari și îmbrăcăminte specială de protecție.
După aceste manipulări, trebuie să adăugați un litru de ulei vegetal la amestecul rezultat. În acest caz, este imperativ să se țină cont de calculele anterioare legate de cantitatea necesară de alcali. Amestecarea nu trebuie să dureze mai mult de 15-20 de minute. Dacă nu ați îndepărtat toată apa din ulei la curățare, pe suprafața amestecului va apărea un așa-numit „strat de săpun”, care va fi foarte greu de îndepărtat.

Următorul pas este prepararea metoxidului de sodiu prin amestecarea alcaline cu metanol. Uleiul vegetal se încălzește la o temperatură de 1500C și se amestecă cu metoxidul de sodiu obținut anterior. Substanța rezultată este amestecată timp de cel puțin 30 de minute și apoi decantată timp de 8 ore.
Și acum motorina este aproape gata. Tot ce rămâne este să-l spălați de reziduurile de săpun. Cel mai simplu mod de a face acest lucru este să spălați suprafața combustibilului cu apă obișnuită de la robinet. Apa diluează particulele de glicerină și se dizolvă împreună cu ele în combustibil. Acum - încă 12 ore de așezare pentru a usca excesul de apă la suprafață și gata - motorina acasă este gata!

Dacă nu găsiți informațiile de care aveți nevoie, folosiți căutarea de pe site-ul nostru, a cărei intrare se află în panoul de control de sus.

Nu uitați să scrieți recenzii și comentarii la articolele noastre!!!

Uleiul este un amestec de multe hidrocarburi, de la cele mai ușoare la gudron și asfaltene. Când sunt separate în fracții, toate tipurile de motorină sunt obținute din ulei.

O rafinărie de petrol undeva în Rusia...

Înainte de a ajunge în rezervorul de combustibil al unei mașini, tractor sau cisternă, uleiul trebuie să treacă printr-un proces dificil. prima etapă a rafinării petrolului, în urma căruia se obține cel mai bun combustibil în multe privințe.

Prelucrarea are loc în coloane de distilare - acolo, uleiul încălzit la temperaturi ridicate eliberează anumite fracții necesare obținerii unui produs dat. De exemplu, pentru a obține motorină, este necesară o temperatură de 180 până la 360 °C. Această etapă a tehnologiei de producție este cea mai ușoară, cea mai ieftină și cea mai rapidă, dar oferă cel mai scăzut nivel de randament de motorină - nu mai mult de 22-25%. Alte fracții de hidrocarburi, mai grele, necesită prelucrare ulterioară prin procesul de cracare, a cărui ieșire sunt componente destinate arderii în cilindrii unui motor diesel.

Sunt cunoscute mai multe tipuriprocesul de cracare: termică, efectuată fără catalizatori, hidrocracare, în timpul căreia materiile prime petroliere interacționează cu hidrogenul conținut în reactor, precum și catalitic, în care metale precum fierul, nichelul și uneori buretele platina servesc ca acceleratori ai procesului. Aceasta este o etapă complexă, consumatoare de energie, dar necesară, care crește randamentul componentelor de combustibil ușor la 70-80% din volumul materiei prime.

Mai departe motorina semifabricată trebuie curățată de sulf și alte impurități, pentru care produsele petroliere sunt supuse la hidrocracare. În procesul de interacțiune cu hidrogenul, care are activitate chimică ridicată, la temperatură și presiune ridicată, se formează sulf și alți compuși, care sunt apoi îndepărtați din reactor. Îndepărtarea sulfului este costisitoare, costând adesea mai mult de 50% din costul producției de motorină. Costurile cresc și mai mult dacă materia primă este țițeiul acru cel mai des folosit astăzi. Etapa finală a curățării motorinei de impurități este curățarea alcalină cu soluție de sodă caustică, care îndepărtează acizii organici și compușii de sulf.

Dacă combustibilul finit nu este supus unor cerințe ridicate sau nu conferă proprietăți specifice, atunci urmează etapa finală obținerea de motorină – amestecare (compunere). Produsele de cracare și de rafinare directă a petrolului sunt amestecate în proporțiile necesare în funcție de conținutul de sulf admis și sunt îmbogățite cu tot felul de aditivi. Poate părea simplu, dar amestecarea este un proces lung și costisitor. Combustibilii complecși, având zeci de componente aditive, necesită multe analize chimice în timpul procesului, respectarea strictă a parametrilor și a modurilor de amestecare. Compunerea are loc adesea la temperaturi și presiuni ridicate, folosind echipamente extrem de sofisticate. Dacă este necesar să se obțină combustibil cu rezistență ridicată la îngheț, poate fi necesară și deparafinarea.

Rusia ocupă o poziție de lider pe piața mondială a petrolului și părea, a priori, că fermierii noștri nu ar trebui să aibă probleme cu combustibilul pentru sezonul de semănat sau recoltare. Guvernul depune, de asemenea, unele eforturi în acest sens, obligând companiile petroliere să vândă combustibil țăranilor în timpul sezonului de semănat cu o reducere de 10%. Și totuși, mulți fermieri numesc problema combustibilului cea mai importantă durere de cap.

„În realitate, totul nu este așa cum scriu ei în ziare”, spune Makar Gavrilov din insula Don, „împrumuturile de anul trecut care nu au fost rambursate complet, precum rănile vechi, nu ne permit să ne ridicăm la maximum potențialul. Este foarte greu să te bazezi pe noi împrumuturi. Ceea ce dau bancherii nu poate fi numit decât robie. Puteți împrumuta motorină de la comercianți pentru viitoarea recoltă, dar cu o reducere de treizeci sau chiar cincizeci la sută. Așa că bărbații sunt în frâu. Dacă ar exista motorină ieftină, mulți ar supraviețui.”

Această stare de fapt îi împinge pe unii meșteri să caute o ieșire biocombustibil, fie doar pentru a nu depinde de vicisitudinile economiei nationale. În principiu, a fost decizia corectă, crede Gavrilov: „el a crescut el însuși biomasa, a procesat-o el însuși în combustibil și la revedere bancherilor și lucrătorilor petrolier”.

Caleidoscopul faptelor

Puțini oameni știu că în 1900, Rudolf Diesel însuși a exprimat ideea de a sintetiza motorina din uleiul de arahide și chiar a implementat această idee pe un prototip. În timpul celui de-al doilea război mondial, germanii au obținut „syngas” pentru motoarele diesel din rumeguș. Și în Brazilia, această problemă a fost abordată la cel mai înalt nivel și chiar a adoptat un program special. În 2005, din cele 36,3 miliarde de litri de producție globală de bioetanol (un înlocuitor al benzinei), aceasta a reprezentat puțin mai puțin de jumătate.

Dar acestea sunt doar flori. Se așteaptă un adevărat boom în sectorul producției de biodiesel. Potrivit prognozei Organizației pentru Cooperare și Dezvoltare Economică și Organizației Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură, volumul acestuia se va dubla în următorii cinci ani și va ajunge la 24 de miliarde de litri.

În Rusia situația este oarecum diferită. Cultura națională a băuturii - sau mai bine zis, lipsa acesteia - face autoritățile sceptice în privința producției bioetanol. De exemplu, o accize pe alcool de 25 de ruble anulează toate eforturile bioetanolului. A mai rămas un singur lucru - producția de biocombustibil diesel.

Brassica napus, în rusă rapiță

În ultimii ani, oamenii vorbesc din ce în ce mai mult despre rapiță - o plantă care a fost uitată pe nedrept. Țăranii preferă să cultive grâu, floarea soarelui, hrișcă și mai rar mazăre, sfeclă și cartofi, dar rapița nu. Cu toate acestea, preferințele agrotehnice și fezabilitatea economică sunt o întrebare aproape intimă și fiecare crește ceea ce consideră necesar. Dar din punctul de vedere al producției de biodiesel, rapița în Rusia este o plantă aproape ideală, fie și doar pentru că semințele sale conțin până la 50% grăsime, atât de necesară pentru sinteza combustibilului.

Poate fi cultivat pe terenuri lăsate în pârghie verde, deoarece rapița ajută la creșterea randamentului culturilor care îi urmează în asolamentul. De la un hectar puteți colecta până la trei tone de rapiță, din care puteți obține o tonă de motorină și până la 30 de tone de masă verde pentru nevoile animalelor.

„Nu se poate spune că rapița este o cultură nepretențioasă”, spune Makar Gavrilov, „este deranjant de recoltat, dar este o plantă de miere bună. Voi spune că rapița devine foarte interesantă pentru cei care vor să facă motorină din ea. Iar vacile sunt hrănite, iar pământul pare să fie pus la pământ, iar albinele sunt în apropiere, iar combustibilul este liber.”

Mai întâi trebuie să încerci

Fermierul Ivan Podoprigora din regiunea Voronezh crede. Nepotul său Andrey, un student la chimie de la Universitatea Tehnică Novocherkassk, l-a sfătuit pe unchiul său să obțină motorină din uleiul de rapiță. „Nu este un lucru complicat”, spune Podoprigora despre prima sa experiență, „deși necesită îndemânare”.

Fermierul a vorbit apoi despre prima sa experiență. Andrei a adus niște sodă caustică, a cerut două sute de grame de alcool pur, pe care ulterior l-a sfătuit să-l înlocuiască cu metanol ieftin și un litru de ulei de rapiță. Andrey a măsurat rapid 5 grame de sifon, astfel încât să nu capteze apă din atmosferă. Apoi a turnat alcool într-o sticlă de sticlă de doi litri cu un capac cu șurub și a turnat sifon în ea. L-a mutat cu grijă, iar lichidul rezultat, așa-numitul metoxid, a fost turnat în ulei încălzit la 55 de grade. Pentru a face acest lucru, elevul a folosit o sticlă de sticlă de trei litri, închisă ermetic cu un capac, cu un orificiu pentru un blender. Se amestecă la viteză mică timp de 20 de minute, apoi se ține o oră la 55 de grade și se lasă o zi la temperatură normală. Glicerina s-a colectat în partea de jos a cutiei, iar lichidul gălbui de deasupra ei, se pare, este motorină care trebuie filtrat.

Calitatea unui astfel de combustibil depinde, în primul rând, de puritatea sodei caustice, care absoarbe foarte repede apa și de calitatea filtrării. Iarna, lichidul rezultat poate fi scos afară. Cu cât temperatura este mai scăzută, cu atât glicerina devine mai groasă și motorina este mai curată.

„Sincer, mă îndoiam”, își amintește Ivan Podoprigora, „am dus-o cunoscuților mei care au verificat calitatea benzinei și motorinei și le-am rugat să evalueze noul produs. Băieții au spus: „bip”.

Echipamente pentru biocombustibil și costuri de producție

Echipament pt producerea de biocombustibiliÎl poți face singur din oțel inoxidabil sau îl poți cumpăra. De fapt, trebuie să faceți două mixere comunicante: primul - pentru a produce metoxid; al doilea, încălzit, este pentru producția de biodiesel. Veți avea nevoie și de un dozator simplu de sifon, un recipient de măsurare pentru metanol și filtre.

Este indicat să faceți al doilea mixer detașabil, sau pe un cărucior, astfel încât după așezare să poată fi scos sau rulat afară în frig. Tehnologia și schemele de producție, precum și calculele echipamentelor, pot fi găsite pe Internet sau în literatura de specialitate.

În general, experții dau proporții diferite, dar sunt de acord că pentru a obține o mie de litri de motorină veți avea nevoie de o tonă de ulei de rapiță, o sută zece litri de metanol de gradul „A” (GOST 2222-95) și zece kilograme de sodă caustică (GOST 24363-80). În același timp, metanolul de pe piață este vândut de la 7 ruble pe litru, iar soda caustică - aproximativ 80 de ruble pe kilogram.

În total, constatăm că materiile prime pentru producerea unei tone de motorină folosind această metodă costă 1.600 de ruble dacă aveți propriul ulei de rapiță. Pentru comparație, o tonă de motorină la o benzinărie va costa nu mai puțin de 23 de mii de ruble. Apropo, în loc de metanol, poți folosi alcool, tot din producție proprie.

„În orice caz, este profitabil”, spune Ivan Podoprigora, „și dacă reușești, poți spune cu siguranță: „Sunt propriul meu petrolist”.

***
Ideea este cu siguranță tentantă. Dar experții avertizează despre munca atentă cu metanol și sodă caustică. Deși procesul de sinteză în sine nu este periculos, deoarece nu necesită lucru sub presiune și temperaturi ridicate. Deci, mergeți mai departe, dar nu uitați de analizoarele speciale de calitate a combustibilului, altfel riscați să produceți combustibil de calitate scăzută care va „ucide” motoarele.

Alexandru Sitnikov

În ultimele decenii, țările dezvoltate din întreaga lume au acordat din ce în ce mai multă atenție înlocuirii motorinei tradiționale cu combustibil alternativ, biologic. Acest combustibil, numit biodiesel, este obținut din uleiurile diferitelor culturi industriale (de rapiță) și naturale (palmier) folosind o tehnologie relativ simplă. Nu este de mirare că diverși meșteri au preluat rapid această idee și au organizat o mică producție de biodiesel acasă pentru nevoile lor personale. Să ne dăm seama cum uleiurile vegetale sunt procesate în combustibil și cum puteți configura acest proces acasă.

Cum se produce biodieselul?

Materia prima pentru acest tip de combustibil poate fi orice cultura din care se obtine o cantitate mare de ulei vegetal. Cel mai adesea acestea sunt rapiță și soia; prelucrarea lor oferă randamentul maxim de materii prime și, în consecință, produsul final sub formă de biodiesel.

De asemenea, sunt utilizate grăsimi animale, care sunt deșeuri de la fabricile de procesare a cărnii, tăbăcării și alte întreprinderi. Sunt potrivite și uleiurile vegetale arse de la restaurante și alte unități de catering.

Trebuie remarcat faptul că biodieselul din ulei de origine vegetală și animală este produs folosind o tehnologie relativ simplă. Principalele etape ale procesului tehnologic sunt următoarele:

• purificarea grosieră și fină a materiilor prime (ulei) din cele mai mici impurități;
• amestecarea uleiului și alcoolului metilic cu adăugarea unui catalizator alcalin într-un reactor. Proporțiile de materii prime și metanol sunt 9: 1, catalizatorul este hidroxid de sodiu sau potasiu;
• încălzirea la 60 °C și agitarea la această temperatură timp de aproximativ 2 ore. Etapa se numește esterificare;
• substanța rezultată se depune într-un recipient separat și este separată în 2 substanțe - fracția de glicerol și biomotorina în sine;
• substanțele sunt separate într-un separator, după care combustibilul este supus unui tratament termic pentru a evapora apa din acesta.

Notă. Faza de glicerol nu este încă glicerol pur; pentru a o izola, substanța trebuie procesată în continuare. Deci, schema ciclului complet pare mult mai complicată:

Echipamentele tehnologice pentru producerea biodieselului nu sunt, de asemenea, foarte complexe și constă din mai multe containere conectate între ele prin conducte, precum și pompe - cea principală și mai multe de contorizare. Deoarece toate etapele sunt automatizate la întreprinderi, reactorul și alte rezervoare sunt echipate cu senzori de temperatură și nivel, iar pompele sunt controlate de un controler. Toate datele despre procesul în curs sunt afișate pe afișajul operatorului.

Productie la domiciliu

Prima și una dintre principalele probleme este de unde să obțineți suficiente materii prime. Este bine dacă ești fermier și crești rapiță sau ești proprietarul unui restaurant în care rămân grăsimi vegetale reziduale. Dacă nu aveți acces la o sursă de materii prime ieftine, atunci nu veți putea face biodiesel cu propriile mâini. Nu va fi rentabil să cumpărați uleiuri, mai ales având în vedere a doua problemă - calitatea combustibilului.

Pentru a utiliza în siguranță biodieselul produs de casă în orice mașină sau cazan de încălzire, trebuie asigurată calitatea produsului. În caz contrar, te vei confrunta cu reparații și curățări nesfârșite ale motoarelor și duzelor cazanului. Iar pentru aceasta tehnologia trebuie organizată și verificată la nivel înalt, și nu artizanal. La rândul său, acest lucru va duce la aceleași costuri, a căror rambursare este în discuție.

Mașinile și tractoarele vechi cu motoare și sisteme de alimentare fără pretenții pot suporta calitatea scăzută a biodieselului pentru o lungă perioadă de timp. Același lucru este valabil și pentru încălzirea sobelor cu picurare și a cazanelor cu arzător Babbington, care nu sunt pretențioase în ceea ce privește calitatea combustibilului. În acest caz, cea mai simplă instalație pentru producția de biodiesel este potrivită; în alte cazuri, tehnologia va trebui să fie complicată. Deci, pentru a asambla instalația veți avea nevoie de:

• 3 recipiente din plastic, 2 dintre ele mari și unul mai mic;
• 5 robinete cu bilă;
• țevi și fitinguri (teuri, coturi);
• element de incalzire electric cu termostat;
• pompa.

Pentru a stăpâni producția de biodiesel acasă, trebuie să așezați recipientele pe suporturi metalice cu gâtul în jos și să faceți găuri de închidere deasupra pentru umplerea componentelor. De asemenea, puteți folosi butoaie metalice sau rezervoare de casă din țevi de oțel cu diametru mare. În partea de jos a fiecărui vas trebuie să atașați un fiting și să înșurubați un robinet la acesta, apoi conectați toate elementele împreună cu țevi, așa cum se arată în figură:

Containerul din mijloc va servi ca un reactor unde este necesar să se construiască un element de încălzire. Uleiul este turnat într-un alt rezervor mare, iar alcoolul metilic într-unul mic. În primul rând, soda caustică este adăugată la metanol, care joacă rolul de catalizator. După ce au deschis robinetele, astfel încât substanțele din recipientele auxiliare să intre în reactor, pompa și elementul de încălzire sunt pornite, al căror termostat este setat la o temperatură de 60 °C.

În videoclip, prezentatorul Top Gear Jeremy Clarkson explică și arată cum se face biodiesel acasă:

Despre avantajele și dezavantajele biodieselului

Cea mai mare parte a avantajelor acestui tip de combustibil se referă la reducerea emisiilor în mediu. Dacă privim problema la nivel global, cantitatea de dioxid de carbon generată în timpul arderii combustibilului este teoretic egală cu volumul pe care semințele oleaginoase l-au consumat din aer. Putem presupune că se menține un echilibru, dar numai atunci când biodieselul este ars în cazane, eficiența acestora este destul de mare. Dar eficiența motoarelor cu ardere internă este de numai 60%; pe lângă dioxidul de carbon, produce și monoxid de carbon, care poluează atmosfera.

Combustibilul conține foarte puțin sulf, motiv pentru care utilizarea biodieselului dăunează mult mai puțin mediului. Când combustibilul intră în apă, nu o poluează, ci este descompus treptat de microorganisme. Ei bine, un motor care funcționează cu motorină vegetală funcționează mai bine, deoarece numărul său de cetanic (51) este mai mare decât cel al combustibilului petrolier (42-45). Dintre minusuri, merită remarcat:

• cost mai mare comparativ cu combustibilul tradițional;
• imposibilitatea depozitării pe termen lung; după 3 luni începe procesul de descompunere;
• suprafață mare pentru cultivarea materiilor prime.

Producția de bricolaj produce deșeuri tehnologice de biodiesel sub formă de fază de glicerol, care nu pot fi procesate acasă. Iar combustibilul în sine, produs acasă, nu poate fi comparat în calitate cu combustibilul din fabrică și poate crea multe probleme în timpul funcționării motorului cu ardere internă. Prin urmare, meșterii implicați în această afacere pot fi sfătuiți să filtreze uleiul cât mai bine înainte de a-l încărca în rezervor, acest lucru fiind valabil și pentru produsul final.

Concluzie

După cum se dovedește, producerea de biodiesel nu este atât de simplă pe cât ar părea. Mai ales dacă te bazezi pe sfaturi luate de pe internet. Acest lucru nu înseamnă că producția casnică de combustibil este imposibilă, ci doar necesită investiții și efort semnificative.

Creșterea prețurilor la combustibil îți trezește fantezii în mintea ta despre cât de bine ar fi să scapi de „dependența de benzinărie”. Cum îți place, de exemplu, un astfel de proiect fantastic: ai intrat cu mașina într-o mlaștină, ai derapat și, între timp, ai colectat metanul eliberat într-un cilindru special? Gata, acum poți reveni pe asfalt - va fi suficient combustibil până la următoarea mlaștină. Așa că ar conduce din mlaștină în mlaștină, alimentându-și mașina cu produse gazoase de degradare. Din păcate, toate acestea sunt doar vise. În lumina celor de mai sus, apare o singură întrebare: vă place bucătăria japoneză?...

Deci, se pare, fotograful Shusi Yamada are o atitudine foarte pozitivă față de bucătăria țării sale natale, Japonia. Ei bine, este posibil ca el să o iubească chiar mai mult decât mlaștina în afara drumului. Și de aceea, după ce a pornit într-o călătorie autonomă în jurul lumii cu Toyota Land Cruiser 100 diesel, a trasat un curs nu între cele mai frumoase mlaștini ale globului, ci de la un restaurant japonez la altul. Și ce este atât de surprinzător în asta, te întrebi? Și faptul că în restaurante Yamada-san îi alimentează nu doar corpul, ci și... mașina! Da, dacă ar vrea, probabil ar putea scrie o carte despre cum sunt imaginate tradițiile culinare ale Țării Soarelui Răsare în diferite părți ale lumii, dar scopul călătoriei sale este oarecum diferit - Shusi Yamada testează în condiții reale dispozitivul autonom pe care l-a proiectat pentru producerea combustibilului biodiesel .

Așa este: un fotograf japonez a reușit să proiecteze și să monteze personal o instalație funcțională care produce motorină complet utilizabilă din uleiul de prăjit uzat. Și cel mai important, întreg acest dispozitiv viclean se potrivește în portbagajul unei mașini și nu necesită nimic pentru funcționarea sa, cu excepția uleiului gratuit și a unor componente chimice ieftine, despre care puțin mai târziu. În general, într-un anumit sens, este practic o mașină cu mișcare perpetuă!.. În același timp, legea conservării energiei rămâne indestructibilă: uleiul intră în sistem din bucătăriile restaurantului (adică din exterior). Mai mult, acolo (in bucatarii) si-a indeplinit deja misiunea istorica si in orice caz trebuie eliminata. Deci, Yamada va elimina...

Nu ar trebui să zâmbești - așa că, trecând de la restaurant la restaurant, călătorul japonez a înconjurat deja aproape complet globul nostru, după ce a parcurs aproape treizeci de mii de kilometri (și asta nu ține cont de traversările pe mare). Oceanele au împărțit în mod logic călătoria uriașă în mai multe etape, fiecare dintre ele finalizată de Shchusi cu o nouă echipă, care includea un „asistent superior” și un traducător. Cu toate acestea, din cauza granițelor lingvistice, traducătorii s-au schimbat și mai des (pe partea de traseu prin țările CSI, căpitanul este însoțit de un fotograf japonez Yusuke și un profesor de limba japoneză din Kârgâzstan Nazira).

Calea samurailor

Și totul a început așa: după ce a creat o instalație funcțională în urmă cu un an, Shusi Yamada a „testat-o” mai întâi în călătorii scurte prin Tokyo. Și numai după ce s-a asigurat că totul funcționează conform așteptărilor, inventatorul a decis să călătorească în jurul lumii. Și, din moment ce luase hotărârea fermă că își va alimenta mașina doar în bucătării, nu a fost planificat din timp nici un program strict - totul depindea de cât ulei va fi furnizat călătorului și de unde va fi mai ușor să-l colecteze. Ei bine, în cazul în care dintr-o dată nu există o cantitate suficientă de „funcționare” de prăjire într-un loc imediat, Shchusi a venit cu o soluție cu adevărat japoneză: stați nemișcat și așteptați cu răbdare până se acumulează... În același timp, călătorul nu avea de gând să treacă doar „petrolul, o tură de victorie în jurul planetei”. Planurile sale includ întâlniri cu jurnalişti şi participarea la expoziţii tematice (desigur, dacă acestea coincid cu programul).

Prima etapă a acestei „mari călătorii petroliere” a avut loc în decembrie anul trecut. S-a dovedit a fi foarte scurt: de la Tokyo la Nagoya, unde mașina a fost încărcată într-un container și trimisă pe mare în Canada. Călătoria ulterioară a continuat în februarie de la Vancouver. Era iarnă, iar vremea a prezentat primele surprize neplăcute: deja la un ușor minus, uleiul vegetal a început să se îngroașe, iar în îngheț sever a înghețat complet. Ca urmare, „aparatul de distilare a uleiului” a trebuit să fie reumplut într-un loc cald, iar la colectarea uleiului pentru utilizare ulterioară, a fost necesar să se adauge imediat aditivi speciali (altfel era imposibil să-l turnați din recipiente în rezervor fără preîncălzire).

În general, călătorii nu au stat mult în nordul sălbatic și s-au trezit curând în Los Angeles. La începutul primăverii, acest oraș era frumos și ne-a încurajat să stăm aici mai mult timp. Mai mult decât atât, devenise deja foarte cald și multe restaurante erau gata să ofere provizii literalmente inepuizabile de „working” prăjite. Dar călătoria are scopul de a merge înainte. Prin urmare, Land Cruiser-ul verde perlat a pornit pentru a șerpui mile nord-americane de la vest la est prin statele sudice și apoi de-a lungul coastei de est. La sfârşitul lunii aprilie a ajuns la Washington. De fapt, în capitala americană, călătoria prin Lumea Nouă s-a încheiat - Toyota a traversat Atlanticul pentru a începe următoarea etapă de la Lisabona în iunie.

Cu toate acestea, întârzierea în acest oraș a fost ceva mai mare decât se aștepta. Destul de ciudat, în capitala portugheză s-a dovedit a fi destul de dificil să obții cantitatea necesară de petrol! Bariera lingvistică a complicat și ea situația. Și din moment ce călătorii plănuiau să meargă imediat spre sud, peste Marea Mediterană, conform calculelor, aveau nevoie de cel puțin 400 de litri de deșeuri alimentare. În general, materiile prime pentru combustibil au fost colectate de la o varietate de unități de catering din Lisabona pentru mai mult de o săptămână. De ce a fost nevoie de o asemenea rezervă? Da, pur și simplu pentru că în Africa acest produs nu poate fi obținut deloc și cu atât mai puțin gratuit. Motivul este banal - pe Continentul Întunecat se prăjesc în același ulei atâta timp cât îl au, apoi se adaugă ulei nou și continuă să se prăjească, considerând „înlocuirea planificată” un capriciu inacceptabil al albușului obosit. Chiar și în Maroc, cea mai europenizată țară din Africa de Nord, a fost posibil să se alimenteze combustibil doar la Sheraton și alte hoteluri de înaltă clasă.

Cu toate acestea, această problemă nu a fost singura cu care se confruntă călătorii japonezi. Poate cea mai mare pacoste a fost căldura înăbușitoare din Sahara. „Nu suntem obișnuiți cu temperaturi de 50 de grade”, spune Shusi Yamada. „Cu toate acestea, pentru procesarea uleiului, acesta a fost mai degrabă un plus - a fost necesară mai puțină energie pentru a-l încălzi.” Dar oricum ar fi, călătorii japonezi au decis să nu zăbovească în Africa și, după ce au făcut un cerc în jurul Marocului, s-au întors în Spania pentru a-și continua turneul european. După ce au vizitat Italia și Franța pe drum, au traversat spre Insulele Britanice, au călătorit acolo, au traversat din nou Tunelul Mânecii și apoi prin Germania, Republica Cehă și Ucraina au ajuns la Moscova, unde i-am întâlnit de fapt. În total, de la începutul rulării sale, Toyota „consumator de ulei” a parcurs aproximativ douăzeci de mii de kilometri.

Capitala Rusiei a reținut călători pentru mai bine de o săptămână. Deși aceasta nu este Africa, cateringul intern tratează în mod tradițional uleiul cu grijă și în zadar nu transferă produsul valoros la combustibil alternativ. Yamada a descoperit experimental că un mare restaurant din Moscova „produce” aproximativ cincizeci de litri de ulei uzat pe săptămână. În general, ca și la Lisabona, a trebuit să-l colectăm din lume bucată cu bucată. Mai mult, știind că în provinciile ruse situația cu această materie primă este și mai proastă și nimeni nu poate prezice cu exactitate când va avea loc o realimentare completă data viitoare, Shchusi a strâns aproximativ șapte sute de litri la Moscova și abia după aceea a continuat călătoria sa. spre est. Ajunși în Munții Urali, călătorii s-au îndreptat mai spre sud, au străbătut stepele Kazahstanului și apoi s-au întors în Rusia, după care au făcut o altă oprire lungă la Novosibirsk. Acum, Shchusi și echipa sa se îndreaptă spre Vladivostok pentru a livra mașina acasă în Japonia.

Piesa materiala

Mașina în care japonezii au pornit în călătorie nu este diferită, cu excepția instalației chimice situate în portbagaj și a unui interior modificat, față de Toyota LC 100 standard cu un turbodiesel în linie de 4,2 litri și 24 de supape „șase” 1HD-FTE sub capotă . Mai mult, motorul în sine nu a fost modificat în niciun fel. Potrivit lui Shchusi, nu există nicio diferență în ceea ce privește tracțiunea sau dinamica mașinii și puteți înțelege exact ce arde în prezent în cilindri doar prin mirosul de evacuare (atunci când lucrați la ulei, simțiți mirosul de semințe arse din țeava de eșapament. ). Consumul de combustibil rămâne, de asemenea, stabil - aceiași 12-14 litri la „suta”, care uneori poate fi redus la zece atunci când conduceți încet și uniform pe autostradă.

Acum să aruncăm o privire în interiorul mașinii... Mai rămâne un singur loc în al doilea rând - toată partea din spate a mașinii este ocupată de un reactor chimic (în care uleiul vegetal este transformat în motorină cu drepturi depline) și canistre cu materii prime de rezervă, precum și consumabile de rezervă. În parcare este prevăzut și un generator autonom diesel dacă nu este posibilă alimentarea instalației dintr-o rețea staționară. O caracteristică importantă a unei fabrici chimice este că poate consuma energie electrică din rețeaua electrică a orașului, de la un generator diesel și din rețeaua de bord a vehiculului. Procesul poate avea loc atât în ​​timp ce vehiculul este parcat, cât și în timp ce vehiculul este în mișcare și nu necesită o atenție specială din partea echipajului. Încălzitorul consumă până la 2 kW, elementele rămase ale sistemului consumă 200-400 W fiecare. În același timp, instalația rămâne profitabilă din punct de vedere energetic și economic chiar și cu un ciclu complet autonom fără sursă de alimentare externă. Dar japonezii economiști încă preferă să-și alimenteze reactorul cu electricitate din exterior.

Chimie și fizicăÎn principiu, uleiul vegetal (ca orice altă grăsime organică) ar putea fi un combustibil complet pentru un motor diesel în sine, dacă nu pentru vâscozitatea sa ridicată. Prin urmare, întreaga esență a transformării acestui produs în combustibil pentru motor se rezumă la un lucru simplu: reducerea acestei vâscozități, ceea ce, totuși, nu este în întregime ușor de realizat.

Cert este că, din punct de vedere chimic, uleiul vegetal este un amestec de trigliceride, adică compuși ai esterilor de glicerol cu ​​acizi grași monobazici. Și, deoarece glicerina este cea care dă uleiului o vâscozitate crescută, prin urmare, trebuie îndepărtată de acolo cumva. Cea mai simplă și ieftină metodă, folosită atât în ​​producția industrială de biodiesel, cât și în instalarea inventatorului japonez, este transesterificarea, adică înlocuirea glicerinei cu alcool. În acest caz, alcoolul este alcool metilic. Deși este otrăvitor, în primul rând, este ieftin și, în al doilea rând, este mai ușor să faci o reacție cu el în condiții de câmp. Când se amestecă uleiul cu alcool și se încălzește peste 60 de grade (în prezența alcalii ca catalizator), se formează un amestec de eteri metilici și precipită glicerina. Acești esteri metilici sunt combustibilul biodiesel râvnit.

Shchusi a așezat rezervoare pentru componentele de pornire în partea dreaptă a instalației sale: primul, de 100 de litri, pentru uleiul de prăjit uzat, și al doilea, de 20 de litri, pentru metanol (în raport de 5:1 aceste substanțe trebuie amestecate). pentru ca reacția să decurgă corect). Cu toate acestea, lipsa spațiului din portbagaj nu permite ca astfel de volume să fie convertite imediat. Prin urmare, rezervorul principal în care are loc reacția chimică are un volum de numai 40 de litri, iar toate materiile prime, inclusiv catalizatorul dintr-un recipient separat, intră în el automat în raportul corect. După încălzire timp de o oră și jumătate și răcire timp de șase ore, amestecul este separat în biodiesel și glicerină (producția acesteia din urmă este aceeași cu aportul de metanol).

După care glicerina, ca substanță mai grea, cade și apoi este turnată pur și simplu într-un recipient separat. În producția industrială, glicerina este de obicei colectată, purificată și apoi utilizată ca materie primă pentru industria chimică și cosmetică. Cu toate acestea, în condiții de călătorie pe distanțe lungi, acest lucru este irațional. Prin urmare, inventatorul utilizează glicerina într-un mod original și prietenos cu mediul: într-un recipient separat, este procesată de bacterii speciale, ceea ce conferă ieșirii un fel de humus, care poate fi pur și simplu turnat pe pământ. Dar procesul de obținere a combustibilului biodiesel nu se termină aici. Amestecul rezultat de esteri metilici necesită o purificare suplimentară - mai conține reziduuri de glicerină, săpun (format pe parcurs în timpul reacției din cauza intrării accidentale, dar inevitabile, a apei în sistem) și alte impurități. Principala metodă industrială de separare a „muștelor și cotleturilor” astăzi este spălarea repetată cu cantități mari de apă, urmată de filtrare și uscare.

Cu toate acestea, deoarece această tehnologie este complet inacceptabilă pentru o instalație de mașină portabilă, inventatorul japonez a trebuit să muncească din greu pentru a crea un sistem de filtrare uscată. Rezultatul muncii sale ocupă întregul spațiu din portbagajul Toyota din stânga rezervorului principal. Aici, biocombustibilul semifabricat intră mai întâi într-o centrifugă specială și apoi trece printr-un sistem de patru filtre cu un sorbent special care reține toate reziduurile în exces (un set de cartușe pentru acest dispozitiv este suficient pentru 10 mii de km). Doar după aceasta, esterii metilici pot fi considerați suficient de puri pentru a fi turnați într-un rezervor de mașină. Vă puteți întreba, cât costă motorina obținută în acest fel? Conform calculelor preliminare ale lui Shchusi, cu ulei gratuit, un litru de combustibil costă aproximativ 50 de cenți americani. Dar asta nu ține cont de deprecierea fabricii de producere a biodieselului în sine...

LUCRAREA NU S-A TERMINAT INCA

Am aflat pentru prima dată despre combustibilul biodiesel în urmă cu trei ani. Prima dată când am condus-o timp de 500 de km, nu am observat nicio diferență în comportamentul mașinii în comparație cu motorina și am decis că pot să-mi asum riscul pentru o distanță de maraton. De exemplu, traversați toată Japonia de la nord la sud folosind doar biocombustibili. Făcut repede şi foarte bine. Adevărat, la acea vreme nu produceam eu combustibil, ci alimentam la pompele staționare. Știind că biodieselul este foarte popular în Europa, am decis să merg acolo și acum doi ani am făcut o excursie în zece țări europene. Cu toate acestea, nu am putut folosi motorina vegetală singur în acel moment. În Spania, de exemplu, practic nu existau stații de biocombustibil, iar în Franța, sub numele de marcă „biodiesel”, combustibilul nu era vândut de origine vegetală, ci amestecat cu motorină obișnuită. Apoi, pentru prima dată, mi-a trecut prin minte gândul despre o instalație autonomă pentru producția de biomotorină, pentru că în multe locuri, de exemplu în Rusia, America, Africa, nu există deloc. Prin urmare, pentru a călători în jurul lumii folosind biocombustibil, aveți nevoie de un dispozitiv compact autonom pentru producerea acestuia. Singura dificultate este că industria nu produce astfel de instalații. Dar înainte să mă gândesc să creez o astfel de configurație, una dintre echipele japoneze de raliuri mi-a oferit un loc de pilot la Dakar 2007. Am fost de acord, propunând ca răspuns să folosim motorină vegetală ca combustibil pentru vehiculul „de luptă”. Subiectul biocombustibilului pentru motoarele sport a fost o noutate, dar după ce unii s-au gândit au fost de acord. Drept urmare, unul dintre echipamentele noastre tehnice de la Dakar a fost un rezervor cu biodiesel din Europa. Am alergat perfect, fără nicio problemă cu motorul, și am reușit să urc pe „treapta de bronz” a podiumului la categoria diesel. După Dakar, am început să lucrez la un sistem de alimentare autonom, iar după 10 luni acest dispozitiv era gata. Munca s-a dovedit a fi dificilă. Mi-au lipsit cunoștințele de specialitate, așa că am interacționat cu mulți experți în inginerie chimică din întreaga lume. Am studiat teoria, am construit mostre de echipamente și le-am testat. Problema a fost că aproape toate astfel de dispozitive moderne folosesc o cantitate mare de apă în procesul de purificare a combustibilului. Pur și simplu nu este loc pentru el în mașină, așa că a trebuit să dezvolt eu un sistem de curățare chimică (doar câțiva oameni din lume făcuseră astfel de cercetări înaintea mea). Acest lucru a dus la o instalare compactă care se potrivește în portbagaj. Dar lucrarea nu este încă terminată. Acesta este un prototip experimental pe care continui să-l îmbunătățesc pe măsură ce călătoria progresează.

Problemă globală

Este clar că, cu kilometrajul său, japonezul încearcă să atragă atenția publicului asupra necesității de a înlocui combustibilul tradițional cu unul produs din resurse regenerabile. Nu există cuvinte, aceasta este ideea corectă și, aș spune chiar, o idee nobilă. Dar există mai multe nuanțe. În primul rând, gândiți-vă în mintea dvs. cât de mult ulei uzat va fi necesar pentru a alimenta neîntrerupt mașinile diesel în cel puțin un oraș și toate restaurantele din localitatea respectivă vor face față împreună acestei sarcini? Experiența exploatării biocombustibililor a arătat că, chiar dacă se instituie colectarea și procesarea centralizată a uleiului de prăjit, alimentația publică va putea satisface doar o mică parte din necesarul de „materii prime”. În general, o picătură în găleată. Cu toate acestea, acesta nu este un motiv pentru a nu recicla deșeurile de bucătărie. Un alt lucru este că tocmai această „scădere” va trebui completată cu ceva.

Și aici apar și mai multe întrebări. Cert este că subiectele legate de biocombustibili au crescut în lume de la mijlocul anilor '70 (adică de la prima criză a petrolului). Chiar și atunci, au fost identificate două direcții promițătoare: utilizarea alcoolului etilic în loc de benzină și a uleiului vegetal în locul motorinei. La acea vreme, Brazilia era înaintea celorlalți, stabilind foarte repede producția de etanol combustibil din trestie de zahăr și, cu o eficiență de invidiat, reechipându-și flota de vehicule pentru a conduce cu alcool (istoria tace despre modul în care această țară a ocolit „ problema tradițională rusă”). Când prețurile petrolului au scăzut din nou, mașinile braziliene au trecut cu ușurință la dublă „putere”, iar acum consumă de bunăvoie un amestec de benzină și etanol.

În Europa, biocombustibilii au început să fie urmăriți activ în 1992, iar în unele țări (de exemplu, Germania) aceste evoluții au atins cote vizibile până în prezent. În general, trebuie spus că în Lumea Veche, producția de biodiesel din ulei vegetal era recunoscută ca o prioritate. Mai mult, în 2007, aici au fost produși 5.713 milioane de litri de biocombustibil (conform Clubului Global Petrol).

Dar apoi ecologistii au tras un semnal de alarma. S-ar părea că, dimpotrivă, ar trebui să fie fericiți: spre deosebire de combustibilul mineral, combustibilul biologic produce eșapament mai curat și nu poluează solul și apa când intră în ele (ca să nu mai vorbim de conservarea resurselor fosile de neînlocuit). Dar totul s-a dovedit a fi mai complicat. Cel mai eficient biodiesel din punct de vedere energetic este obținut din uleiul de palmier, care este produs de palmierul de ulei, care crește în principal în Asia de Sud-Est (din acest ulei este produsă cea mai mare parte a biodieselului la nivel mondial). Desigur, în ultimii ani, o astfel de cultură profitabilă și promițătoare a fost crescută din ce în ce mai activ, extinzând suprafața de plantare în detrimentul pădurii din jur. Și apoi a apărut un efect secundar foarte neplăcut. Amenințarea pentru mediu din tăierea pădurilor tropicale tropicale, care absorb activ dioxidul de carbon și, prin urmare, reduc efectul de seră asupra planetei noastre, s-a dovedit de fapt mult mai gravă decât daunele cauzate de gazele de eșapament ale tuturor motoarelor diesel de transport și industriale care funcționează cu tradiționale. combustibil... În general, fundătură.

Alte culturi oleaginoase, dintre care cea mai promițătoare în climatul european este rapița, sunt mult mai puțin profitabile atât din punct de vedere energetic, cât și economic. Judecati singuri: dintr-un hectar de plantare de palmier de ulei poti obtine pana la 5950 de litri de ulei, iar dintr-un hectar de camp de rapita - pana la 1190 de litri. Apropo, aceeași floarea soarelui produce doar 952 de litri. În consecință, înlocuirea completă a combustibililor minerali cu rapiță va necesita o creștere multiplă a suprafețelor arabile. Plus creșterea productivității prin introducerea mai multor îngrășăminte chimice, precum și modificarea genetică a plantelor. În general, aceasta este și o cale cu o perspectivă de mediu foarte vagă. Nu este o coincidență că, potrivit experților de la Uniunea Internațională Social-Ecologică, nu mai mult de 20% din motorina necesară în lume poate fi produsă din plante oleaginoase fără a dăuna naturii. În același timp, conform calculelor lor, în Rusia, unde agricultura în multe regiuni este pustie (inclusiv din cauza prețurilor ridicate la combustibil), țăranii s-ar putea asigura cu biocombustibil ieftin, fără a dăuna naturii și producției de culturi alimentare. Asta e bine.

Ce ar trebui să facă orășenii în această situație și ce ar trebui să facă în general? Pur și simplu nu există un răspuns clar la această întrebare astăzi. Urmând exemplul Braziliei, întreaga lume trecerea la etanol este problematică - trestia de zahăr ieftină nu crește peste tot. Distilarea alcoolului tehnic din cereale mai scumpe este plină de o creștere și mai mare a prețurilor cerealelor, inclusiv a cerealelor alimentare. Din punctul de vedere al experților în mediu, cea mai bună soluție la această problemă ar fi alcoolul hidrolitic din deșeurile lemnoase (rumeguș, simplu spus) și alte deșeuri de biomasă care conțin celuloză. Dar aici, cel puțin la noi, sunt destule dificultăți legale: accizele care există astăzi distrug ideea din răsputeri.

În ceea ce privește motorina, cea mai promițătoare sursă de materie primă sunt algele care conțin ulei (deși tehnologia este încă în stadiile incipiente de dezvoltare). Există și o altă inovație potențial interesantă, propusă în 2005 de fermierul și inventatorul german Christian Koch, prin care poți transforma aproape orice deșeu organic și plastic în motorină, rezolvând simultan problema reciclării deșeurilor menajere. Cu toate acestea, toate acestea sunt subiecte pentru materiale separate. Dezvoltarea științei nu stă pe loc, ceea ce înseamnă că vom avea în continuare un motiv să revenim la această problemă, care este importantă pentru toată lumea.

text: Evgeniy KONSTANTINOV
foto: Evgeniy KONSTANTINOV
din arhiva lui Shchusi YAMADA