Biodiesel refere-se a um óleo diesel à base de óleo vegetal ou de gordura animal que consiste em ésteres alquílicos de cadeia longa (metil, etil ou propil). O biodiesel é tipicamente produzido por reação química de lipídios (por exemplo, óleo vegetal, óleo de soja, gordura animal (sebo)) com ésteres de ácidos graxos produtores de álcool.
O biodiesel destina-se a ser usado em motores a diesel padrão e é, portanto, distinto dos óleos vegetais e residuais usados para abastecer os motores a diesel convertidos. O biodiesel pode ser usado sozinho, ou misturado com petrodiesel em quaisquer proporções. Misturas de biodiesel também podem ser usadas como óleo de aquecimento.
O National Biodiesel Board (EUA) também tem uma definição técnica de “biodiesel” como um éster monoalquílico.
Propriedades
O biodiesel tem propriedades lubrificantes promissoras e classificações de cetano em comparação com os combustíveis diesel com baixo teor de enxofre. Combustíveis com maior lubricidade podem aumentar a vida útil dos equipamentos de injeção de combustível de alta pressão que dependem do combustível para sua lubrificação. Dependendo do motor, isso pode incluir bombas de injeção de alta pressão, injetores de bomba (também chamados de injetores unitários) e injetores de combustível.
O valor calórico do biodiesel é de cerca de 37,27 MJ / kg. Isso é 9% menor que o petrodiesel número 2 normal. Variações na densidade de energia do biodiesel são mais dependentes da matéria-prima utilizada do que o processo de produção. Ainda assim, essas variações são menores do que para petrodiesel. Foi alegado que o biodiesel proporciona melhor lubrificação e combustão mais completa, aumentando assim a produção de energia do motor e compensando parcialmente a maior densidade de energia do petrodiesel.
A cor do biodiesel varia do dourado ao marrom escuro, dependendo do método de produção. É ligeiramente miscível com água, tem um alto ponto de ebulição e baixa pressão de vapor. O ponto de fulgor do biodiesel excede 130 ° C (266 ° F), significativamente maior do que o do diesel de petróleo, que pode ser tão baixo quanto 52 ° C (126 ° F). O biodiesel tem uma densidade de ~ 0,88 g / cm³, superior ao petrodiesel (~ 0,85 g / cm³).
O biodiesel praticamente não contém enxofre, e é frequentemente usado como aditivo para o combustível Ultra-Low Sulphur Diesel (ULSD) para auxiliar na lubrificação, já que os compostos de enxofre no petrodiesel fornecem grande parte da lubricidade.
Compatibilidade com materiais
Plásticos
É compatível com polietileno de alta densidade. Quando o PVC se degrada lentamente. Alguns polímeros os dissolvem em contato direto.
Metais
Ela afeta materiais baseados em cobre, também ataca zinco, estanho, chumbo e ferro fundido. Os materiais de aço inoxidável e alumínio são imunes.
Borracha
O biodiesel quebra a borracha natural de alguns componentes antigos do motor.
Gelificação
Quando o biodiesel esfria a um certo ponto, algumas moléculas se agregam e formam cristais. O combustível começa a “escurecer” quando os cristais se tornam grandes (um quarto do comprimento de onda da luz visível). Este ponto é chamado ponto de nuvem. Quanto mais frio o combustível, maiores os cristais. A temperatura mais baixa na qual o biodiesel passa por um filtro de 45 mícrons é chamada de ponto de entupimento do filtro a frio (CFPP). Em temperaturas mais baixas, o biodiesel se torna gel e depois se solidifica. Dentro da Europa, há muita diferença neste ponto entre os países. A temperatura na qual o biodiesel puro começa a gelificar depende da mistura de ésteres e, conseqüentemente, da matéria-prima utilizada. Por exemplo, se for produzido a partir de sebo, tende a se tornar gel perto de 16 ° C.
Existem muitos aditivos que são adicionados ao biodiesel para diminuir essa temperatura. Outra solução é misturar biodiesel com diesel ou querosene. Outra é ter um tanque secundário de biodiesel que acompanhe o do óleo diesel: o primeiro arranca e aquece o segundo, e uma vez atingida a temperatura necessária, o alimento é trocado.
Poluição da água
O biodiesel pode conter pequenas quantidades de água, mas elas são problemáticas. Embora o biodiesel não seja miscível com a água, é higroscópico como o etanol, isto é, absorve a água da umidade atmosférica. Uma das razões pelas quais o biodiesel é higroscópico é a persistência de mono e diglicerídeos resultantes de uma reação incompleta. Essas moléculas podem atuar como um emulsificante, permitindo que a água se misture ao biodiesel. Por outro lado, pode haver água residual devido ao tratamento ou como resultado da condensação do tanque de armazenamento. A presença de água é um problema porque:
A água reduz o calor da combustão de combustível a granel. Isso significa mais fumaça, maiores dificuldades de partida, menor eficiência energética.
A água causa corrosão dos componentes vitais do sistema de combustível: bombas de combustível, bombas de injeção, linhas de combustível, etc.
A água e os micróbios que os acompanham entopem e estragam os filtros de papel para combustível, o que, por sua vez, resulta em falha prematura da bomba de combustível devido à ingestão de partículas grandes.
A água congela para formar cristais de gelo perto de 0 ° C (32 ° F). Esses cristais fornecem locais para nucleação e aceleram a gelificação do combustível residual.
A água acelera o crescimento de colônias microbianas, que podem entupir o sistema de combustível. Há relatos de usuários de biodiesel que aqueceram os tanques de combustível para lidar com o problema dos micróbios.
Além disso, a água pode causar corrosão nos pistões de um motor a diesel.
Reações de síntese
O processo de transesterificação consiste em combinar o óleo (geralmente óleo vegetal) com um álcool leve, geralmente metanol, e deixando como resíduo de valor agregado o propanotriol (glicerina) que pode ser utilizado pela indústria cosmética, entre outros.
Transesterificação
As gorduras de animais e plantas são tipicamente feitas de triglicerídeos, que são ésteres de ácidos graxos livres com glicerol. No processo, o álcool é desprotonado (removido de um cátion de hidrogênio de uma molécula) com uma base para formar um nucleófilo (ânion com um par livre de elétrons) mais forte. Etanol e metanol são comumente usados. Como visto no diagrama, a reação não tem reagentes além de triglicérides e álcool.
Sob condições ambientais normais, a reação pode ou não ocorrer muito lentamente. O calor é usado para acelerar a reação, além de um ácido ou uma base. É importante notar que o ácido ou a base não são consumidos durante a reação, ou seja, são catalisadores. Quase todo o biodiesel é produzido a partir de óleos vegetais virgens utilizando uma base como catalisador, pois é o método mais econômico, exigindo baixas temperaturas e pressões e obtendo uma conversão de 98%. No entanto, existem outros métodos que usam ácidos como catalisadores que são mais lentos.
Durante o processo de esterificação, o triglicérido reage com um álcool na presença de um catalisador, geralmente hidróxidos fortes (NaOH ou KOH). O propósito de fazer uma titulação ácido-base é saber quanta base é necessária para neutralizar todos os ácidos graxos livres e depois completar a reação.
Transesterificação usando bases
Neste caso, a transesterificação é realizada através do mecanismo de reação conhecido como substituição nucleofílica no acila, utilizando uma base forte, capaz de desprotonar o álcool, como catalisador. Comumente, a base é dissolvida em álcool para dispersar em todo o óleo. O hidróxido deve ser muito seco: qualquer quantidade de água no processo aumenta as chances de saponificação e produz sabonetes que consomem a base. Uma vez que a mistura de álcool e base é feita, é adicionado ao triglicerídeo.
O átomo de carbono do grupo carbonila do éster de triglicérides suporta uma densidade de carga positiva e o átomo de oxigênio do grupo carbonila mais eletronegativo, tem uma densidade de carga mais alta, com a qual a ligação é polarizada
Misturas
Misturas de biodiesel e diesel convencional à base de hidrocarbonetos são os produtos mais comumente distribuídos para uso no mercado de diesel de varejo. Grande parte do mundo usa um sistema conhecido como o fator “B” para indicar a quantidade de biodiesel em qualquer mistura de combustível:
100% biodiesel é referido como B100
20% de biodiesel, 80% de petrodiesel é rotulado B20
5% de biodiesel, 95% de petrodiesel é rotulado B5
2% de biodiesel, 98% de petrodiesel é rotulado B2
Misturas de 20% de biodiesel e menor podem ser usadas em equipamentos a diesel sem modificações, ou apenas pequenas, embora alguns fabricantes não estendam a cobertura da garantia se o equipamento for danificado por essas misturas. As misturas B6 a B20 são cobertas pela especificação ASTM D7467. O biodiesel também pode ser usado em sua forma pura (B100), mas pode exigir certas modificações no motor para evitar problemas de manutenção e desempenho. A mistura de B100 com diesel de petróleo pode ser realizada por:
Mistura de tanques no ponto de fabricação antes da entrega ao caminhão-tanque
Mistura de respingos no caminhão-tanque (adicionando porcentagens específicas de biodiesel e diesel de petróleo)
Na mistura em linha, dois componentes chegam ao caminhão-tanque simultaneamente.
A mistura de bombas com medidor, o diesel de petróleo e os medidores de biodiesel são ajustados para o volume total de X, a bomba de transferência puxa de dois pontos e a mistura é concluída na bomba de saída.
Eficiência do combustível
A potência do biodiesel depende da mistura, qualidade e condições de carga sob as quais o combustível é queimado. A eficiência térmica, por exemplo, da B100, em comparação com a B20, irá variar devido ao conteúdo de energia diferente das várias misturas. A eficiência térmica de um combustível é baseada, em parte, em características de combustível, tais como: viscosidade, densidade específica e ponto de fulgor; essas características mudarão à medida que as misturas e a qualidade do biodiesel variarem. A Sociedade Americana de Testes e Materiais estabeleceu padrões para julgar a qualidade de uma determinada amostra de combustível.
Um estudo descobriu que a eficiência térmica do freio B40 era superior à contrapartida tradicional de petróleo em taxas de compressão mais altas (essa maior eficiência térmica do freio foi registrada com taxas de compressão de 21: 1). Notou-se que, à medida que as taxas de compressão aumentavam, a eficiência de todos os tipos de combustível – assim como as misturas sendo testadas – aumentava; embora tenha sido descoberto que uma mistura de B40 era a mais econômica em uma taxa de compressão de 21: 1 sobre todas as outras misturas. O estudo implicou que este aumento na eficiência foi devido à densidade de combustível, viscosidade e valores de aquecimento dos combustíveis.
Combustão
Os sistemas de combustível em alguns motores a diesel modernos não foram projetados para acomodar o biodiesel, enquanto muitos motores de serviço pesado são capazes de funcionar com misturas de biodiesel até B20. Os sistemas tradicionais de injeção direta de combustível operam a aproximadamente 3.000 psi na ponta do injetor, enquanto o moderno sistema de combustível common rail opera acima de 30.000 PSI na ponta do injetor. Os componentes são projetados para operar em uma grande faixa de temperatura, de baixo nível de congelamento a mais de 1.000 ° F (560 ° C). Espera-se que o combustível diesel queime de forma eficiente e produza o menor número de emissões possível. À medida que os padrões de emissão estão sendo introduzidos nos motores a diesel, a necessidade de controlar as emissões nocivas está sendo projetada nos parâmetros dos sistemas de combustível dos motores a diesel. O sistema tradicional de injeção em linha é mais tolerante em relação aos combustíveis de menor qualidade, em oposição ao sistema de combustível common rail. As pressões mais altas e tolerâncias mais estreitas do sistema de trilho comum permitem maior controle sobre a atomização e o tempo de injeção. Este controle de atomização, assim como a combustão, permite maior eficiência dos modernos motores a diesel, bem como maior controle sobre as emissões. Os componentes dentro de um sistema de combustível diesel interagem com o combustível de forma a garantir uma operação eficiente do sistema de combustível e, portanto, do motor. Se um combustível fora de especificação for introduzido em um sistema que tenha parâmetros específicos de operação, a integridade do sistema geral de combustível poderá ser comprometida. Alguns desses parâmetros, como padrão de pulverização e atomização, estão diretamente relacionados ao momento da injeção.
Um estudo descobriu que, durante a atomização, o biodiesel e suas blendas produzidas eram maiores em diâmetro do que as gotículas produzidas pelo petrodiesel tradicional. As gotículas menores foram atribuídas à menor viscosidade e tensão superficial do combustível diesel tradicional. Descobriu-se que as gotículas na periferia do padrão de pulverização eram maiores em diâmetro do que as gotículas no centro. Isso foi atribuído à queda de pressão mais rápida na borda do padrão de pulverização; havia uma relação proporcional entre o tamanho da gota e a distância da ponta do injetor. Verificou-se que B100 teve a maior penetração de pulverização, isto foi atribuído à maior densidade de B100. Ter um tamanho de gota maior pode levar a ineficiências na combustão, aumento de emissões e diminuição da potência do cavalo. Em outro estudo, verificou-se que há um curto período de injeção ao injetar biodiesel. Esse atraso na injeção foi atribuído à maior viscosidade do biodiesel. Notou-se que a maior viscosidade e a maior taxa de cetano do biodiesel sobre o petrodiesel tradicional levam a uma má atomização, bem como uma mistura de penetração com o ar durante o período de retardamento da ignição. Outro estudo observou que esse atraso na ignição pode auxiliar na diminuição da emissão de NOx.
Emissões
As emissões são inerentes à combustão de combustíveis diesel que são regulados pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA). Como estas emissões são um subproduto do processo de combustão, a fim de assegurar a conformidade com a EPA, um sistema de combustível deve ser capaz de controlar a combustão de combustíveis, bem como a mitigação de emissões. Há uma série de novas tecnologias sendo implantadas para controlar a produção de emissões de diesel. O sistema de recirculação dos gases de escape, EGR e o filtro de partículas diesel, DPF, são ambos concebidos para mitigar a produção de emissões nocivas.
Um estudo realizado pela Universidade Nacional de Chonbuk concluiu que uma mistura de biodiesel B30 reduziu as emissões de monóxido de carbono em aproximadamente 83% e as emissões de material particulado em aproximadamente 33%. As emissões de NOx, no entanto, aumentaram sem a aplicação de um sistema EGR. O estudo também concluiu que, com EGR, uma mistura de biodiesel B20 reduziu consideravelmente as emissões do motor. Além disso, a análise do California Air Resources Board descobriu que o biodiesel tinha as emissões de carbono mais baixas dos combustíveis testados, sendo diesel de ultra baixo teor de enxofre, gasolina, etanol à base de milho, gás natural comprimido e cinco tipos de biodiesel . Suas conclusões também mostraram grande variação nas emissões de carbono do biodiesel com base na matéria-prima utilizada. De soja, sebo, canola, milho e óleo de cozinha usado, a soja apresentou as maiores emissões de carbono, enquanto o óleo de cozinha usado produziu o menor.
Ao estudar o efeito do biodiesel nos filtros de partículas diesel, verificou-se que, embora a presença de carbonatos de sódio e potássio auxiliasse na conversão catalítica de cinzas, como as partículas de diesel são catalisadas, elas podem se reunir dentro do DPF e assim interferir com as folgas. do filtro [esclarecimento necessário] Isso pode fazer com que o filtro obstrua e interfira no processo de regeneração. Em um estudo sobre o impacto das taxas de EGR com misturas de biodiesel de jatropa, foi demonstrado que houve uma diminuição na eficiência de combustível e produção de torque devido ao uso de biodiesel em um motor a diesel projetado com um sistema EGR. Verificou-se que as emissões de CO e CO2 aumentaram com o aumento da recirculação dos gases de escape, mas os níveis de NOx diminuíram. O nível de opacidade das misturas de jatropa estava em uma faixa aceitável, onde o diesel tradicional estava fora dos padrões aceitáveis. Foi demonstrado que uma diminuição nas emissões de Nox poderia ser obtida com um sistema EGR. Este estudo mostrou uma vantagem sobre o diesel tradicional dentro de uma determinada faixa operacional do sistema EGR.
A partir de 2017, os combustíveis misturados com biodiesel (especialmente B5, B8 e B20) são usados regularmente em muitos veículos pesados, especialmente os ônibus de transporte público nas cidades dos EUA. A caracterização das emissões de gases de escape mostrou reduções de emissões significativas em comparação com o diesel normal.
Compatibilidade material
Plásticos: O polietileno de alta densidade (HDPE) é compatível, mas o cloreto de polivinila (PVC) é degradado lentamente. O poliestireno é dissolvido em contato com o biodiesel.
Metais: O biodiesel (como o metanol) tem um efeito sobre os materiais à base de cobre (por exemplo, latão) e também afeta zinco, estanho, chumbo e ferro fundido. Os aços inoxidáveis (316 e 304) e o alumínio não são afetados.
Borracha: O biodiesel também afeta os tipos de borrachas naturais encontradas em alguns componentes mais antigos do motor. Estudos também descobriram que os elastômeros fluorados (FKM) curados com peróxido e óxidos de metais básicos podem ser degradados quando o biodiesel perde sua estabilidade causada pela oxidação. Borrachas sintéticas comumente usadas FKM-GBL-S e FKM-GF-S encontradas em veículos modernos foram encontradas para lidar com biodiesel em todas as condições.
Padrões técnicos
O biodiesel possui uma série de padrões de qualidade, incluindo a norma europeia EN 14214, ASTM International D6751 e outras.
Gelificação a baixa temperatura
Quando o biodiesel é resfriado abaixo de um certo ponto, algumas das moléculas se agregam e formam cristais. O combustível começa a aparecer nublado quando os cristais se tornam maiores que um quarto dos comprimentos de onda da luz visível – este é o ponto da nuvem (CP). À medida que o combustível é resfriado, esses cristais ficam maiores. A temperatura mais baixa na qual o combustível pode passar por um filtro de 45 micrômetros é o ponto de entupimento do filtro frio (CFPP). À medida que o biodiesel é resfriado, ele se solidifica e se solidifica. Na Europa, existem diferenças nos requisitos do CFPP entre os países. Isso se reflete nos diferentes padrões nacionais desses países. A temperatura na qual o biodiesel puro (B100) começa a gelar varia significativamente e depende da mistura de ésteres e, portanto, do óleo de alimentação usado para produzir o biodiesel. Por exemplo, o biodiesel produzido a partir de variedades de baixo teor de erucico da semente de canola (RME) começa a gelificar a aproximadamente -10 ° C (14 ° F). O biodiesel produzido a partir de sebo bovino e óleo de palma tende a gelificar em torno de 16 ° C (61 ° F) e 13 ° C (55 ° F), respectivamente. Há um número de aditivos comercialmente disponíveis que reduzirão significativamente o ponto de fluidez e o ponto de entupimento do filtro frio do biodiesel puro. A operação no inverno também é possível pela mistura do biodiesel com outros óleos combustíveis, incluindo o diesel # 2 com baixo teor de enxofre e o diesel nº 1 / querosene.
Outra abordagem para facilitar o uso de biodiesel em condições de frio é empregando um segundo tanque de combustível para biodiesel, além do tanque de combustível diesel padrão. O segundo tanque de combustível pode ser isolado e uma serpentina de aquecimento usando o líquido de arrefecimento do motor passa pelo tanque. Os tanques de combustível podem ser trocados quando o combustível estiver suficientemente quente. Um método similar pode ser usado para operar veículos a diesel usando óleo vegetal direto.
Contaminação por água
O biodiesel pode conter quantidades pequenas, mas problemáticas, de água. Embora seja apenas ligeiramente miscível com água, é higroscópico. Uma das razões pelas quais o biodiesel pode absorver água é a persistência de mono e diglicerídeos resultantes de uma reação incompleta. Essas moléculas podem atuar como um emulsificante, permitindo que a água se misture ao biodiesel. Além disso, pode haver água residual para processamento ou resultante da condensação do tanque de armazenamento. A presença de água é um problema porque:
A água reduz o calor da combustão de combustível, causando fumaça, partida mais difícil e redução de energia.
A água causa corrosão nos componentes do sistema de combustível (bombas, linhas de combustível, etc.)
Micróbios na água fazem com que os filtros do elemento de papel no sistema apodreçam e falhem, causando falha na bomba de combustível devido à ingestão de partículas grandes.
A água congela para formar cristais de gelo que fornecem locais para a nucleação, acelerando a gelificação do combustível.
A água causa corrosão nos pistões.
Anteriormente, a quantidade de água que contamina o biodiesel tem sido difícil de medir tomando amostras, já que a água e o óleo se separam. No entanto, agora é possível medir o teor de água usando sensores de água no óleo.
A contaminação da água também é um problema em potencial ao usar certos catalisadores químicos envolvidos no processo de produção, reduzindo substancialmente a eficiência catalítica de catalisadores de base (pH elevado), como o hidróxido de potássio. No entanto, a metodologia de produção de metanol supercrítica, através da qual o processo de transesterificação da matéria-prima de petróleo e metanol é efetuada sob alta temperatura e pressão, mostrou-se pouco afetada pela presença de contaminação da água durante a fase de produção.
Aplicações
O biodiesel pode ser usado na forma pura (B100) ou pode ser misturado com diesel de petróleo em qualquer concentração na maioria dos motores a diesel de bomba de injeção. Novos motores common rail de alta pressão (29.000 psi) têm limites rígidos de fábrica de B5 ou B20, dependendo do fabricante. O biodiesel tem propriedades solventes diferentes da petrodiesel e irá degradar juntas e mangueiras de borracha natural em veículos (principalmente veículos fabricados antes de 1992), embora estes tendam a se desgastar naturalmente e provavelmente já foram substituídos por FKM, que não é reativo ao biodiesel. Sabe-se que o biodiesel quebra depósitos de resíduos nas linhas de combustível onde o petrodiesel foi usado. Como resultado, os filtros de combustível podem ficar entupidos com partículas se for feita uma transição rápida para o biodiesel puro. Portanto, é recomendável trocar os filtros de combustível nos motores e aquecedores logo após a primeira mudança para uma mistura de biodiesel.
Distribuição
Desde a aprovação da Lei de Política Energética de 2005, o uso de biodiesel tem aumentado nos Estados Unidos. No Reino Unido, a Obrigação de Combustível Renovável de Transporte obriga os fornecedores a incluir 5% de combustível renovável em todo o combustível de transporte vendido no Reino Unido até 2010. Para o diesel de estrada, isso significa efetivamente 5% de biodiesel (B5).
Uso veicular e aceitação pelo fabricante
Em 2005, a Chrysler (então parte da DaimlerChrysler) liberou o diesel JD Liberty da fábrica para o mercado europeu com 5% de misturas de biodiesel, indicando aceitação pelo menos parcial do biodiesel como um aditivo de combustível diesel aceitável. Em 2007, a DaimlerChrysler indicou sua intenção de aumentar a cobertura da garantia para 20% de misturas de biodiesel se a qualidade do biocombustível nos Estados Unidos puder ser padronizada.
O Grupo Volkswagen divulgou um comunicado indicando que vários de seus veículos são compatíveis com B5 e B100 feitos de óleo de colza e compatíveis com a norma EN 14214. O uso do tipo de biodiesel especificado em seus carros não anulará qualquer garantia.
A Mercedes Benz não permite combustíveis diesel que contenham mais de 5% de biodiesel (B5) devido a preocupações com “deficiências de produção”. Quaisquer danos causados pelo uso de tais combustíveis não aprovados não serão cobertos pela Garantia Limitada da Mercedes-Benz.
A partir de 2004, a cidade de Halifax, Nova Escócia, decidiu atualizar seu sistema de ônibus para permitir que a frota de ônibus urbanos funcionasse inteiramente com biodiesel à base de óleo de peixe. Isso causou à cidade alguns problemas mecânicos iniciais, mas após vários anos de refino, toda a frota foi convertida com sucesso.
Em 2007, o McDonald’s do Reino Unido anunciou que começaria a produzir biodiesel a partir do subproduto de óleo residual de seus restaurantes. Este combustível seria usado para administrar sua frota.
O 2014 Chevy Cruze Clean Turbo Diesel, direto da fábrica, será classificado para até B20 (mistura de biodiesel a 20% / 80% diesel regular) compatibilidade com biodiesel
Uso ferroviário
A empresa britânica de trens Virgin Trains afirmou ter executado o primeiro “trem biodiesel” do Reino Unido, que foi convertido para funcionar com 80% de petrodiesel e 20% de biodiesel.
O trem real britânico em 15 de setembro de 2007 completou sua primeira viagem com 100% de biodiesel fornecido pela Green Fuels Ltd. Prince Charles e o diretor da Green Fuels, James Hygate, foram os primeiros passageiros em um trem abastecido inteiramente por biodiesel. Desde 2007, o Royal Train opera com sucesso no B100 (100% biodiesel).
Da mesma forma, uma ferrovia estatal de linhas curtas no leste de Washington testou uma mistura de 25% de biodiesel / 75% de petrodiesel durante o verão de 2008, comprando combustível de um produtor de biodiesel localizado ao longo dos trilhos da ferrovia. O trem será alimentado por biodiesel feito em parte de canola cultivada em regiões agrícolas através das quais a linha curta é executada.
Também em 2007, a Disneylândia começou a operar os trens do parque em B98 (98% biodiesel). O programa foi descontinuado em 2008 devido a problemas de armazenamento, mas em janeiro de 2009, foi anunciado que o parque estaria operando todos os trens com biodiesel fabricado a partir de seus próprios óleos usados. Esta é uma mudança da execução dos trens em biodiesel à base de soja.
Em 2007, o histórico A Washington Cog Railway acrescentou a primeira locomotiva a biodiesel à sua frota de locomotivas a vapor. A frota subiu as encostas ocidentais do Monte Washington, em New Hampshire, desde 1868, com um pico vertical de 37,4 graus.
Em 8 de julho de 2014, o então Ministro da Ferrovia Indiana, DV Sadananda Gowda, anunciou na Railway Budget que 5% de biodiesel serão usados nos motores a diesel da Indian Railways.
Uso de aeronaves
Um voo de teste foi realizado por um avião a jato checo completamente alimentado com biodiesel. Outros vôos recentes a jato usando biocombustível, no entanto, têm usado outros tipos de combustíveis renováveis.
Em 7 de novembro de 2011, a United Airlines realizou o primeiro vôo de aviação comercial do mundo em um biocombustível derivado de microorganismos usando o Solajet ™, o combustível de jato renovável derivado de algas da Solazyme. O Boeing 737-800 Eco-skies foi abastecido com 40 por cento de Solajet e 60 por cento de combustível derivado de petróleo. O vôo ecológico comercial 1403 partiu do aeroporto IAH de Houston às 10h30 e aterrissou no aeroporto de Chicago em 13:03.
Em setembro de 2016, a transportadora de bandeira holandesa KLM contratou a AltAir Fuels para abastecer todos os voos da KLM que partem do Aeroporto Internacional de Los Angeles com biocombustível. Nos próximos três anos, a empresa da Paramount, na Califórnia, bombeará biocombustível diretamente para o aeroporto a partir de sua refinaria próxima.
Como um óleo de aquecimento
O biodiesel também pode ser usado como combustível de aquecimento em caldeiras domésticas e comerciais, uma mistura de óleo de aquecimento e biocombustível que é padronizado e taxado de maneira ligeiramente diferente do diesel usado para transporte. O combustível de bioquímica é uma mistura proprietária de biodiesel e óleo de aquecimento tradicional. Bioheat é uma marca registrada do National Biodiesel Board e da National Oilheat Research Alliance nos EUA e da Columbia Fuels no Canadá. O biodiesel de aquecimento está disponível em várias misturas. A ASTM 396 reconhece misturas de até 5% de biodiesel como equivalentes ao óleo de aquecimento de petróleo puro. Misturas de níveis mais altos de até 20% de biocombustível são usadas por muitos consumidores. Pesquisas estão em andamento para determinar se tais misturas afetam o desempenho.
Fornos mais antigos podem conter partes de borracha que seriam afetadas pelas propriedades do solvente do biodiesel, mas podem queimar biodiesel sem necessidade de conversão. Cuidados devem ser tomados, no entanto, dado que os vernizes deixados pela petrodiesel serão liberados e podem entupir os tubos de filtragem de combustível e a substituição imediata do filtro é necessária. Outra abordagem é começar a usar o biodiesel como uma mistura, e diminuir a proporção de petróleo ao longo do tempo pode permitir que os vernizes saiam mais gradualmente e sejam menos propensos a entupir. Graças às suas fortes propriedades solventes, no entanto, o forno é limpo e geralmente se torna mais eficiente. Um trabalho de pesquisa técnica descreve um projeto de pesquisa de laboratório e testes de campo usando biodiesel puro e misturas de biodiesel como combustível de aquecimento em caldeiras a óleo. Durante a Biodiesel Expo 2006 no Reino Unido, Andrew J. Robertson apresentou sua pesquisa de óleo biodiesel para aquecimento em seu trabalho técnico e sugeriu que o biodiesel B20 poderia reduzir as emissões de CO2 domésticas no Reino Unido em 1,5 milhão de toneladas por ano.
Limpeza de derramamentos de óleo
Com 80% a 90% dos custos de derramamento de óleo investidos na limpeza da linha de costa, há uma busca por métodos mais eficientes e econômicos para extrair vazamentos de óleo das margens. O biodiesel demonstrou sua capacidade de dissolver significativamente o petróleo cru, dependendo da fonte dos ácidos graxos. Em um ambiente de laboratório, os sedimentos oleados que simulavam linhas costeiras poluídas foram pulverizados com uma única camada de biodiesel e expostos a marés simuladas. O biodiesel é um solvente efetivo para o óleo devido ao seu componente éster metílico, que reduz consideravelmente a viscosidade do óleo cru. Além disso, tem um maior dinamismo do que o petróleo bruto, o que mais tarde ajuda na sua remoção. Como resultado, 80% do óleo foi removido da calçada e areia fina, 50% na areia grossa e 30% no cascalho. Uma vez que o óleo é liberado da costa, a mistura de óleo e biodiesel é removida manualmente da superfície da água com skimmers. Qualquer mistura remanescente é facilmente quebrada devido à alta biodegradabilidade do biodiesel e à maior exposição da mistura à área de superfície.
Vantagens e desvantagens
Vantagens
O biodiesel reduz significativamente as principais emissões de veículos, como monóxido de carbono e hidrocarbonetos voláteis, no caso de motores a gasolina, e partículas, no caso de motores a diesel.
A produção de biodiesel é uma alternativa no uso do solo que evita os fenômenos de erosão e desertificação aos quais podem ser expostas aquelas terras agrícolas que, devido às pressões do mercado, estão sendo abandonadas pelos agricultores.
O biodiesel representa uma economia entre 25% e 80% das emissões de CO2 produzidas pelos combustíveis de petróleo, constituindo assim um elemento importante para reduzir os gases de efeito estufa produzidos pelos transportes.
Devido à sua maior taxa de cetano e lubrificação, reduz o desgaste da bomba de injeção e dos bicos.
Não possui compostos de enxofre, portanto, não os elimina como gases de combustão.
O biodiesel também é usado como alternativa de óleo para motores a dois tempos, em vários percentuais; a porcentagem mais usada é 10/1.
O biodiesel também pode ser usado como um aditivo para motores a gasolina (nafta) para limpeza interna destes.
Desvantagens
A exploração de plantações de dendezeiros (usados para produzir biodiesel) foi responsável por 87% do desmatamento da Malásia até o ano 2000. Em Sumatra e Bornéu, milhões de hectares de floresta se tornaram a terra dessas palmeiras e nos últimos anos mais do que o dobro desse número, o registro e os incêndios continuam. Eles até desmataram completamente o famoso Parque Nacional Tanjung Puting em Kalimantan. Orangotangos, gibões, rinocerontes, tigres de antas, panteras nebulosas, etc … serão extintos pela destruição do habitat. Milhares de indígenas foram despejados de suas terras e 1500 indonésios foram torturados. Mas os governos, enquanto a Europa continua a comprar o dendê para produzir biodiesel, continuarão a promover o cultivo dessas plantas em benefício próprio.
Devido à sua melhor capacidade de solvente em relação ao petrodiésel, os resíduos existentes são dissolvidos e enviados pela linha de combustível, podendo entupir os filtros, caso que ocorre somente quando é utilizado pela primeira vez após ter sido consumido diesel mineral.
Tem uma capacidade energética menor, aproximadamente 3% menor, embora isso, na prática, não seja tão perceptível, uma vez que é compensado com o maior índice de cetano, que produz uma combustão mais completa com menos compressão.
Algumas hipóteses sugerem que grandes depósitos de combustão ocorrem e que o arranque a frio dos motores é degradado, mas isso ainda não está documentado.
Outros problemas relacionados com a logística de armazenamento, já são um produto hidrofílico e degradável, para o qual é necessário um controlo exato da sua produção e embarque. O produto degrada notoriamente mais rápido que o petrodiésel.
Até agora, a vida útil do biodiesel não é clara; Alguns argumentam que tem um tempo de vida muito curto (meses), enquanto outros afirmam que o seu dia útil chega a 10 anos ou mais. Mas tudo depende do seu manuseio e armazenamento.
O rendimento médio para oleaginosas, como girassol, amendoim, arroz, algodão, soja ou mamona, é de cerca de 900 L de biodiesel por hectare colhido. Isso pode tornar-se impraticável em países com pouca terra arável; no entanto, a grande variedade de sementes é a sua produção (sustentada por sua própria versão em que os subprodutos são utilizados em outras indústrias). No entanto, um jatropha está a ser usado para produzir óleo vegetal e, subsequentemente, biodiesel e que pode ser cultivada mesmo em áreas desérticas.