V posledních desetiletích věnují vyspělé země po celém světě stále větší pozornost nahrazování tradiční motorové nafty alternativním, biologickým palivem. Toto palivo, zvané bionafta, se získává z olejů různých průmyslových (řepka) a přírodních (palmový) plodin pomocí poměrně jednoduché technologie. Není divu, že se této myšlenky rychle chopili různí řemeslníci a zorganizovali si doma malou výrobu bionafty pro své osobní potřeby. Pojďme zjistit, jak se rostlinné oleje zpracovávají na palivo a jak si tento proces můžete nastavit doma.
Jak se vyrábí bionafta?
Surovinou pro tento druh paliva může být jakákoli plodina, ze které se získává velké množství rostlinného oleje. Nejčastěji se jedná o řepku a sóju, jejich zpracování dává maximální výtěžnost surovin a tím i finální produkt v podobě bionafty.
Používají se i živočišné tuky, které jsou odpadem z masokombinátů, koželužen a dalších podniků. Vhodné jsou i pálené rostlinné oleje z restaurací a jiných stravovacích zařízení.
Je třeba poznamenat, že bionafta z ropy rostlinného a živočišného původu se vyrábí poměrně jednoduchou technologií. Hlavní fáze technologického procesu jsou následující:
- hrubé a jemné čištění surovin (oleje) od nejmenších nečistot;
- míchání oleje a methylalkoholu s přídavkem alkalického katalyzátoru v reaktoru. Poměry surovin a methanolu jsou 9:1, katalyzátorem je hydroxid sodný nebo draselný;
- zahřívání na 60 °C a míchání při této teplotě po dobu přibližně 2 hodin. Stádium se nazývá esterifikace;
- výsledná látka se usadí v samostatné nádobě a rozdělí se na 2 látky – glycerolovou frakci a samotnou bionaftu;
- látky se oddělují v separátoru, načež palivo prochází tepelnou úpravou, aby se z něj odpařila voda.
Poznámka. Glycerolová fáze ještě není čistý glycerol, k její izolaci je třeba látku dále zpracovat. Takže schéma celého cyklu vypadá mnohem komplikovaněji:
Technologické zařízení na výrobu bionafty také není příliš složité a skládá se z několika nádob navzájem propojených potrubím a čerpadel – hlavního a několika dávkovacích. Protože jsou všechny stupně v podnicích automatizované, reaktor a další nádrže jsou vybaveny snímači teploty a hladiny a čerpadla jsou řízena regulátorem. Všechny údaje o probíhajícím procesu se zobrazují na displeji operátora.
Výroba doma
Prvním a jedním z hlavních problémů je, kde vzít dostatek surovin. Je dobré, pokud jste zemědělec a pěstujete řepku nebo jste majitelem restaurace, kde zůstávají odpadní rostlinné tuky. Pokud nemáte přístup ke zdroji levných surovin, nebudete moci vyrábět bionaftu vlastníma rukama. Bude nerentabilní kupovat oleje, zejména s ohledem na druhý problém – kvalitu paliva.
Pro bezpečné použití podomácku vyrobené bionafty v jakémkoliv autě nebo topném kotli je třeba zajistit kvalitu produktu. Jinak vás čekají nekonečné opravy a čištění vašich motorů a trysek kotlů. A k tomu musí být technologie organizována a ověřena na vysoké a ne řemeslné úrovni. To zase povede ke stejným nákladům, jejichž návratnost je sporná.
Stará auta a traktory s nenáročnými motory a palivovými systémy dokážou dlouhodobě snášet nízkou kvalitu bionafty. Totéž platí pro vytápění kapkových kamen a kotlů s hořákem Babbington, které jsou na kvalitu paliva nenáročné. V tomto případě je vhodné co nejjednodušší zařízení na výrobu bionafty, v ostatních případech bude muset být technologie složitá. Takže k sestavení instalace budete potřebovat:
- 3 plastové nádoby, z toho 2 velké a jedna menší;
- 5 kulových kohoutů;
- trubky a armatury (T-kusy, kolena);
- elektrické topné těleso s termostatem;
- čerpadlo.
Abyste zvládli výrobu bionafty doma, musíte nádoby postavit na kovové stojany hrdlem dolů a nahoře udělat uzavírací otvory pro plnění komponentů. Použít můžete i kovové sudy nebo podomácku vyrobené nádrže z ocelových trubek velkého průměru. Na dno každé nádoby je třeba připevnit armaturu a přišroubovat k ní kohoutek a poté všechny prvky spojit dohromady trubkami, jak je znázorněno na obrázku:
Prostřední nádoba bude sloužit jako reaktor, kde je potřeba zabudovat topné těleso. Do další velké nádrže se nalije olej a do malé metylalkohol. Nejprve se do metanolu přidá louh sodný, který hraje roli katalyzátoru. Po otevření kohoutů tak, aby látky z pomocných nádob vstupovaly do reaktoru, se zapne čerpadlo a topné těleso, jehož termostat je nastaven na teplotu 60 °C.
Ve videu moderátor Top Gear Jeremy Clarkson vysvětluje a ukazuje, jak si vyrobit bionaftu doma:
O výhodách a nevýhodách bionafty
Převážná část výhod tohoto typu paliva souvisí se snížením emisí do životního prostředí. Pokud se na problematiku podíváme globálně, množství oxidu uhličitého vznikajícího při spalování paliva se teoreticky rovná objemu, který olejná semena spotřebovala ze vzduchu. Můžeme předpokládat, že rovnováha je zachována, ale pouze při spalování bionafty v kotlích je jejich účinnost poměrně vysoká. Ale účinnost spalovacích motorů je jen 60 %, kromě oxidu uhličitého produkuje i oxid uhelnatý, který znečišťuje atmosféru.
Palivo obsahuje velmi málo síry, a proto používání bionafty mnohem méně poškozuje životní prostředí. Když se palivo dostane do vody, neznečišťuje ji, ale postupně je rozkládáno mikroorganismy. Motor běžící na rostlinnou naftu funguje lépe, protože jeho cetanové číslo (51) je vyšší než u naftového paliva (42-45). Z mínusů stojí za zmínku:
- vyšší náklady ve srovnání s tradičním palivem;
- nemožnost dlouhodobého skladování, po 3 měsících začíná proces rozkladu;
- velká plocha pro pěstování surovin.
Kutilskou výrobou vzniká technologický odpad bionafty ve formě glycerolové fáze, kterou nelze doma zpracovat. A samotné palivo, vyráběné doma, se kvalitou nemůže srovnávat s továrním palivem a může způsobit mnoho problémů při provozu spalovacího motoru. Proto lze řemeslníkům zabývajícím se tímto obchodem doporučit, aby olej před naložením do nádrže co nejdůkladněji přefiltrovali, to platí i pro finální produkt.
Závěr
Jak se ukazuje, výroba bionafty není tak jednoduchá, jak by se mohlo zdát. Zvláště pokud se spoléháte na rady převzaté z internetu. To neznamená, že domácí výroba paliva je nemožná, jen vyžaduje značné investice a úsilí.
