Dopravní fakulta Jana Pernera, Univerzita Pardubice. II. ročník (obor TŘD), st. skupina 25 Polanecký Petr, Rychtařík Daniel pracovní skupina 9

Dopravní fakulta Jana Pernera, Univerzita Pardubice II. ročník (obor TŘD), st. skupina 25 Polanecký Petr, Rychtařík Daniel pracovní skupina 9 Název práce: Vliv bionafty na životní prostředí

Prohlášení Prohlašuji, že předložená práce je naším původním autorským dílem, které jsme vypracovali samostatně. Literaturu a další zdroje, z nichž jsme při zpracování čerpali v práci řádně cituji. Anotace Tato semestrální práce se zabývá ekologickým palivem - bionafta. Jejími účinky na životní prostředí, výrobou, výhodami i nevýhodami při používání a situací kolem ní v naší republice. Výčet klíčových slov: ƒ bionafta I. a II. Generace ƒ methylester řepkového oleje ƒ reesterifikace ƒ řepka olejka ƒ nafta ƒ ekologie ƒ viskozita 1. Úvod Žijeme v době, kdy je slovo ekologie skloňováno ve všech pádech. Ještě v 70. letech se ale o problémech s ní spojených při nejlepším pouze mluvilo. V této oblasti sice působilo několik organizací, upozorňujících na nebezpečí negativních dopadů bezohledného chování člověka vůči přírodě a jejím omezeným zdrojům, a1e hledělo se na ně jako na odpůrce vědecko-technického pokroku. Nyní již naštěstí tyto názory patří k minulosti. Jedním z nejdůležitějších důvodů k obratu myšlení lidí byly alarmující poznatky vědců zabývajících se tímto oborem. V současnosti se již i u nás přestalo pouze nečinně přihlížet a objevuje se konkrétní ekologické projekty. Například odsířování tepelných elektráren, omezování používání freonů, plynofikace vytápění domácností atd. Mezi nejvýznamnější zdroje znečištění patří i doprava, a proto je žádoucí, aby ani ona nezůstala pozadu. Jedním z úkolů je snížení obsahu škodlivých látek ve výfukových plynech. Ζa podmínku úspěchu považuji legislativní podporu. Τa je mimo jiné reprezentována předpisy ΕΗΚ, které jsou závazné i pro Českou republiku. Ke sníženi obsahu těchto škodlivin vedou následující cesty:

1

1) Aktivní opatření - snižující produkci škodlivin υ zdroje cestou úprav motoru a jeho rozhodujících funkčních skupin (vstřikovacího zařízení, rozvodového mechanismu, přeplňování, tvarů spalovacího prostoru atd.) 2) Pasivní opatření - použitím přídavných zařízení (katalyzátory, zachycovače částic atd.) 3) Zlepšování kvality stávajících paliv - např. tzv. městská nafta 4) Organizace dopravy - např. omezování individuální dopravy ve městech 5) Použití alternativních paliv - zemní plyn (CNG), zkapalněný ropný plyn (LPG), bionafta Dalším problémem pohonných hmot vyráběných z ropy jsou její omezené zásoby, které se předpokládají na několik desítek let. Je tedy nezbytné nutné vyvíjet paliva nová, neropného původu včetně využití obnovitelných zdrojů energie. Zajímavou možností při řešení je využití řepkového oleje jako paliva dieselových motorů. Řepkový olej má totiž vysoký energetický obsah a patří mezi obnovitelné zdroje energie, což lze považovat za jeho nezanedbatelnou přednost. 2. Vznik bionafty a první zkušenosti Informace o využití rostlinných a živočišných tuků a olejů, coby pohonných hmot pro dieselové motory, se objevují poprvé v amerických patentech ve čtyřicátých letech. Vzhledem ke stále vzrůstajícím cenám ropy a ropných výrobků, relativní dostupnosti řepkového oleje, jeho poměrně jednoduchému chemickému zpracování a také vzhledem k ekologickým výhodám (především menší nafta obsah škodlivých látek ve výfukových plynech) je v České republice produkce biopaliva ze zmíněného řepkového oleje aktuální i v dnešní době. Na počátku 90. let vzniklo za podpory vlády v ČR několik provozů, kde se začala vyrábět bionafta I. generace - 100% methylester řepkového oleje, nazývaný MEŘO, jako alternativní palivo za motorovou naftu. Snahou výrobců bylo, aby čisté MEŘO po menších úpravách pomocí aditiv mohlo být používáno ve vznětových motorech. Byla to sice dobrá myšlenka vzhledem k využití rostlinného oleje, který boinafta můžeme snadno získávat z řepky nebo bobů vypěstovaných našimi zemědělci, ale proti většímu využívání čistého MEŘO hovořily špatné zkušenosti z provozu. Tento upravený rostlinný olej nedosahoval výkonnostních parametrů ropného oleje tj. motorové nafty. MEŘO vykazovalo vysokou kouřivost, špatnou filtrovatelnost při nízkých teplotách (bod tuhnutí při -8°C), velmi nízkou kalorickou hodnotu a s ní spojený snížený výkon motoru. Navíc tento druh bionafty vykazoval vysoké poškozování pryžových částí motoru, což znemožňovalo jeho použití ve většině běžných dieselových motorů a zvýšená spotřeba oleje až na

2

dvojnásobek jasně mluvila o neekonomickém využití. V období prvních pokusů nasazení bionafty do běžného prodeje zůstala ještě dodnes v některých lidech zakořeněna velká nedůvěra vůči tomuto palivu. Bionafta se srážela při styku s vodou a její bezhlavé smíchávání s klasickou motorovou naftou většinou znehodnotilo celé palivo. Dopravci a většinou ani prodejci nebyli dostatečně poučeni o záludnostech bionafty a směle ji tankovali do vozidel bez jakékoli přípravy, což právě u starších a neudržovaných motorů mělo za následek téměř katastrofu. Jak rychle se bionafta začala používat, tak rychle od ní každý ustoupil a již o ní nechtěl slyšet. Aby projekt ekologického alternativního paliva neupadnul v zapomnění, vzniknul projekt bionafty II.generace. Zákonná úprava z roku 1995 umožnila provádět míchání směsí s MEŘO tak, aby obsah MEŘO byl minimálně 30%. Tím se otevřely možnosti jak vylepšit a zdokonalit vlastnosti původního paliva. Vznikla tzv. bionafta II. generace sestávající z různých komponentů a jejich vzájemných různých objemů. Bionafta je ekologické palivo pro vznětové motory na bázi min. 30% methylesterů nenasycených mastných kyselin rostlinného původu (MEŘO). V konečném produktu bionafty II. generace je obsaženo min. 30% MEŘO a zbývající objem sestává z látek ropného charakteru, aditiv a vysoce kvalitní motorové nafty. 3. Zpracování řepky olejky a výroba bionafty 3.1. Řepka olejka V našich klimatických podmínkách je řepka nejen nejdůležitější olejninou, ale i jednou z nejproduktivnějších zemědělských plodin vůbec. Uplatňuje se jak odrůda ozimá, tak i jarní.U nás se pěstuje výhradně odrůda ozimá. Semena řepky obsahují při 80%-ní vlhkosti asi 42% řepkového oleje. Klasická odrůda řepky poskytovala olej obsahující 50-55% kyseliny erukové. Pokusy na zvířatech však prokázaly nevhodnost konzumace olejnin s vysokým obsahem kyseliny erukové. Proto od roku 1974 byly rozšiřovány spíše odrůdy řepky s nízkým obsahem kyseliny erukové. Řepkový olej dnes vyráběný má největší procentuální zastoupení kyseliny olejové, kyseliny linolové a kyseliny 1inolenové. Představuje sice dobrý rostlinný olej, který sice nedosahuje dietetické hodnoty slunečnicového oleje, ale je dobře a bez omezení použitelný jak do jedlých olejů, tak i do všech ostatních rostlinných jedlých tuků. Co se chemického složení týče, řepkový olej se skládá převážně z triglyceridů mastných kyselin C18 nenasycených a C16 nasycených. Jeho složení se různí v závislosti na druhu půdy a způsobu šlechtění. Rozdíly nejsou velké, pouze v jednotkách procent. Z ostatních látek bývají v řepkovém oleji přítomny volné kyseliny, rostlinná barviva (řepkový olej je žlutohnědozelené barvy) a slizovité látky. Značná část barviv a slizů se dá odstranit adsorpcí na sloupci aktivního uh1í.(1)

3

3.2. Zpracování řepkového oleje Surové tuky a oleje rostlinného a živočišného původu obsahují řadu komponent, převážně netukového charakteru, které je nutno před dalším technologickým zpracováním odstranit. Průvodní látky je možné v zásadě rozdělit do dvou skupin, a to na rozpustné či nerozpustné v tucích a olejích. Skupina průvodních látek nerozpustných v surových tucích a olejích je představována především mechanickými nečistotami, minerálními látkami, drobnými částečkami semen, buničitých tkání, bílkovinami, sacharidy apod. Do této skupiny je třeba zahrnout i vodu, která obsahuje 0.2 až 1% oleje. Voda způsobuje vysrážení složek původně rozpustných v oleji. Do skupiny látek rozpustných v olejích a tucích patří volné mastné kyseliny, fosfolipidy, dusíkaté sloučeniny jejich komplexy se sacharidy, lipochromy, alkoholy, uhlovodíky, dále pak fyziologicky účinné látky, jako tokoferoly, steroly, vitamíny A, D, E, K a vosky. Surové tuky a oleje, které jsou určeny pro výživu, musí projít řadou technologických operací, které jsou souhrnně nazývány rafinace. Cílem rafinace je zušlechtit surovinu tak, aby byla zdravotně nezávadná, vůní a chutí příjemná, popřípadě neutrální, vyhovující barvou a dostatečnou trvanlivostí. Technologický postup rafinace olejů a tuků pro výživu zahrnuje tyto operace: A) Odslizování B) Odkyselování C) Bělení D) Deodorace Suroviny pro technické účely mají jednodušší postup rafinace, kde se používají účinnější chemické prostředky, které při rafinaci surovin pro výživu jsou vesměs nepoužitelné. Proto se také budeme podrobněji zabývat jen některými technologickými operacemi.(1) 3.2.1. Odslizování olejů Odslizování je první technologický stupeň rafinace. Jeho cílem je odstranit z olejů i tuků všechny průvodní látky, které jsou v olejích suspendovány v nerozpustné formě, popřípadě látky v olejích původně rozpustné, které jsou za přítomnosti vody hydratovány nebo za zvýšené teploty koagulují. Usazeniny mají totiž za následek snižování jakosti surovin. (1) 3.2.2. Odkyselování Působením roztoku hydroxidu sodného o různé koncentraci na volné mastné kyseliny v oleji za rozličných teplot dochází k tvorbě sodných mýdel, které se oddělí od oleje ve formě mýdlových vloček, popřípadě tekutých mýdel. V praxi je neutralizace provázena řadou komplikací, kterým je třeba předejít, aby se dosáhlo co nejvyšší výtěžnosti neutrálního oleje s dokonalým neutralizačním efektem. Mýdla vzniklá neutralizací mají sama o sobě emulgační schopnost, která vzrůstá přítomností nečistot. Vzájemným působením těchto nečistot za vhodných podmínek vznikají emulze, které jsou příčinou ztrát neutrálního oleje. Tyto ztráty zapříčiněné vzájemným působením mezi hydroxidem sodným, mastnými kyselinami a mýdlem jsou označovány jako nezbytné, na rozdíl od ztrát doprovodných, vznikající za přítomnosti fosfolipidů, rostlinných slizů a bílkovin, které nebyly z olejů dokonale odstraněny před neutralizací. Účinnost neutralizace volných mastných kyselin se zvyšuje použitím roztoku hydroxidu sodného s nižší koncentrací a zmenšením velikosti kapek. Oba tyto faktory vedou ke zpomalení pohybu 4

kapek roztoku hydroxidu sodného při průchodu vrstvou olejů, a tím i k vyšší účinnosti neutralizace. Převážná část mýdla, které vzniká při neutralizaci olejů, tvoří koloidní roztok složený z micelárních útvarů. Tyto útvary jsou sférické nebo ve formě rovinného laminárního filmu. V mýdlových micelách se oleje samovolně rozpouštějí až do ustavení termodynamické rovnováhy.(1) 3.2.3. Bělení Surové tuky a oleje mají charakteristické zabarvení, jehož nositelem jsou přítomné lipochromy. Vedle těchto přírodních látek jsou v olejích obsaženy další barevné sloučeniny, které vznikají rozkladen mastných kyselin. Rovněž oxidační produkty mastných kyselin a stopy kovů ovlivňují nepříznivě barvu přírodních olejů. K částečnému vybělení oleje dochází při odslizování, k výraznému vybělení pak při alkalické neutralizaci. Vybělení olejů však není ani po těchto operacích dostačující, a proto je nutné zařadit samostatnou operaci bělení olejů. Samotné bělení se provádí adsorpcí na vhodných adsorbentech, kde se získá nejen požadovaná světlá barva oleje, ale odstraní se i nežádoucí látky, které zhoršují jeho chuť, trvanlivost a vzhled. Tato operace však není tak důležitá pro syntézu bionafty, hlavní uplatnění získává při zpracování jedlých rostlinných olejů.(1) 3.2.4. Deodorace Deodorace je poslední stupeň rafinace olejů a tuků. Jeho cílem je odstranit z oleje látky, které jsou nositeli nežádoucí vůně a chuti. Odstranění těchto nežádoucích, převážně těkavých látek se provádí destilací vodní parou za vakua.(1) 3.3. Vliv viskozity (1) Rostlinný olej slunečnicový, sojový, řepkový a palmový mohou být použity jako alternativní nebo nouzová paliva pro dieselové motory. Jejich použití pro dieselové motory s přímým vstřikováním je limitováno viskozitou, která je přibližně desetkrát vyšší než u motorové nafty. Vysoká viskozita rostlinných olejů snižuje stupeň rozprašování paliva, způsobuje nedokonalé spalování, má za následek zanášení trysek zplodinami hoření a tvorbu prstencové karbonizace při hromadění paliva v mazacích olejích. Nenasycené rostlinné oleje v mazacích olejích polymerizují a zvyšují viskozitu, což může vést k poškození motoru. Snížení vysoké viskozity rostlinných olejů je možno řešit těmito způsoby: 1) Ředěním 2) Mikroemulzifikací 3) Parciální pyrolýzou 4) Reesterifikací 3.3.1. Snížení viskozity rostlinných olejů ředěním Některé druhy olejů (řepkový,slunečnicový, ricínový) byly zkoušeny jako bionafta bez úprav. Protože přitom nastávalo rychlé znečištění a opotřebení motorů, byly míseny s klasickou motorovou naftou.

5

Ředěním rostlinného oleje motorovou naftou v poměru 25 objemových dílů oleje ku 75 dílům motorové nafty bylo dosaženo snížení viskozity na 4,88 cSt při 40°C, což je více než maximum 4,0 cSt, stanovené normou pro diesel-palivové směsi. Dnes se při výrobě bionafty II.generace používá ředění min. 30 % methylesterů nenasycených mastných kyselin rostlinného původu a zbývající objem se sestává z látek ropného charakteru, aditiv a vysoce kvalitní motorové nafty. 3.3.2. Snížení viskozity rostlinných olejů mikroemulzifikací Mikroemulzifikace představuje další způsob snížení viskozity rostlinných olejů. K emulzifikaci jsou nejvhodnější alkoholy s krátkým řetězcem jako koloidní rovnováha disperze opticky izotropních kapalných mikrostruktur s velikostí 1 až 150 nm, tvořících se z nemísitelných kapalin a tvořících micelární struktury. Mikroemulzifikací lze připravit alternativní dieselové palivo. 3.3.3. Snížení viskozity rostlinných olejů parciální pyrolýzou Selektivní katalyckou pyrolytickou konverzí řepkového oleje i jiných olejů vzniká bionafta, jejíž hlavní součástí je směs kapalných uhlovodíků. Při pyrolýze nebo krakování rostlinných olejů dochází ke štěpení chemických vazeb za vzniku molekul s nižší molekulovou hmotností, což vede ke snížení viskozity původního materiálu. 3.3.4. Snížení viskozity rostlinných olejů reesterifikací Nejpoužívanějším způsobem ke snížení viskozity je reesterifikace s jednoduchými alkoholy na mastné estery, které se vzhledem k nízké viskozitě dobře osvědčily při testování u zážehových motorů. Reakční rychlost reesterifikce závisí na struktuře. Nejreaktivnější jsou primární alkoholy, méně reaktivní jsou sekundární a nejméně reaktivní terciální alkoholy. Stejně tak probíhá reesterifikace snadněji, pracuje-li se s přebytkem alkoholu. Značný vliv má poměr množství alkoholu a oleje. Reakční čas Výtěžek esterů (hm.%) (min.) Methanol (60°C) Ethanol (75°C) 1-butanol (114°C) 1 78 75 88 2 85 83 89 4 86 84 91 30 95 96 94 60 98 96 96 Tab: Vliv doby reakce na výtěžek esterů při reesterifikaci slunečnicového oleje za použití různých olejů. (2) 3.4. Výrobní postup Základní rovnicí při výrobě bionafty je zásaditě katalyzovaná esterifikace: olej reaguje s metanolem za vzniku glycerinu a příslušných methylesterů kyselin. Řepkový olej + 3 Metanol --->Glycerin + 3 Bionafta

6

Řepkový olej odpadní metanol Surová bionafta

Metanol + KOH

BIONAFTA

odpadní glycerín

odpadní voda

Při této technologii vzniká mnoho odpadních produktů, které je potřeba likvidovat. Odpadní glyrcerín je přibližně 50% a jeho čistění by bylo příliš nákladné. Odpadní voda je znečištěná hydroxidem draselným. Odpadní metanol lze recyklovat po oddestilování ze surové bionafty. Tato výroba představuje velkou zátěž pro životní prostředí, a proto je předmětem snah o zlepšení technologie. Dnes je výroba a užití celé škály aditiv pro naftové motory neoddělitelnou součástí moderních paliv pro vznětové motory. Ovšem vtip aditivace spočívá v multifunkčním působení jednoho a téhož additiva a dále je nutno respektovat fyzikálně - chemické a palivářské vlastnosti daného paliva. Při rozhodování a volbě nejvhodnějšího výběru druhů a dozace additiv musíme vzít v úvahu: 1) Čím větší je podíl MEŘO (methylesteru řepkové kyseliny) tím větší potíže a problémy vyvstávají, především s oxidační stálostí paliva, tvorbou pryskyřic, tvorbou úsad jak v nádržích, kohoutech, potrubích, zejména však ve vstřikovacím čerpadle a na tryskách. Tvoří se pryskyřičnaté úsady na rozvodovém mechanizmu či ve vlastním kompresním prostoru úsady na dřících ventilů a na koruně pístu. Potom mluvíme o tzv. "řepkové únavě" motoru. Motor ztrácí výkon a přehřívá se při plné zátěži, zvyšuje se spotřeba paliva. MEŘO vykazuje také svoje plusy. Poskytuje palivu zvýšenou maznost, neboť dostatečná viskozita paliva sama ještě neznamená záruku, že nedojde k poruše vstřikovacího čerpadla. Dokladem je "švédská anabáze" ve SVENSKA SHELL po uvedení superčisté motorové nafty typu CLASS I s pouhými 10 ppm síry a nafty typu CLASS II s 50 ppm síry. V tomto případě docházelo po ujetí cca 3 - 12 000 km k zadření vstřikovacích čerpadel. MEŘO poskytuje podstatně lepší emise zejména v případě S0_2_, HC, CO, sazí a pochopitelně i částic. Největším argumentem MEŘO je 99% odbouratelnost dle testu CEC-E 33-A 93 během 21 dnů. Ovšem i ostatní složky mohou dosahovat vysokého procenta odbouratelnosti, která u samotné klasické motorové nafty je max. kolem 72 % v závislosti na obsahu aromatických uhlovodíků a síry. 2) Další složkou bionafty druhé generace jsou lehké či těžké alkany, které představují rovněž odbouratelnou složku navíc s vynikajícími palivářskými vlastnostmi. Nedostatkem lehkých alkanů je nedostatečná maznost. N-alkany ovlivňují pozitivně emise, ovšem spotřeba roste neboť mají nízkou měrnou hmotnost. 3) Třetí majoritní složkou bionafty druhé generace je střední bezsirný destilát přinášející dobrou výhřevnost, dobrou spotřebu a výkon, ovšem s vysokými exhalacemi a špatnou odbouratelností. Proto zde záleží na tom, aby výrobce získal zdroj bezsirného středního destilátu s technologickým minimem aromatických uhlovodíků (asi 15 %). Je nutné odsíření tohoto destilátu na 0,05% síry, aby se při překročení tohoto limitu nezvýšil počet částic v emisích. A právě proto se používá jako třetí komponenty komerčně dosažitelná CITY-nafta. Tyto a podobné složky v různých variantách obsahuje většina u nás vyráběných bionaft druhé generace. Ovšemže ne všechny tyto bionafty u nás uvedené na trh mají optimální

7

sladění výrobních složek, některé mají příliš velký podíl lehkých složek, a tudíž nízkou měrnou hmotnost často klesající pod 800 kg m-3 s negativními dopady na spotřebu a maznost. Jiné jsou v důsledku vysokého podílu MEŘO a dalších těžkých ropných složek zvyšují karbonizaci motoru a emise. Zimní vlastnosti NATURDIESELU lze hodnotit kladně. "Balík" zimních aditiv obsahuje účinný depresant zaručující minimálně hodnotu CFPP (ztráta filtrovatelnosti) na -15oC pro třídu E a 20oC pro třídu F. Ke skladovatelnosti NATURDIESELU. Do jednoho roku neprobíhá prakticky více změn než u běžné komerční nafty. 4. Bionafta I. a II. generace 4.1. Bionafta I. generace Tato bionafta má své nedostatky především v nízké kalorické hodnotě (37,5 MJ oproti 42,5 MJ u klasické motorové nafty) projevující se nižším výkonem a vyšší spotřebou motoru. Sám fakt, že estery obecně jsou rozpouštědly, způsobuje korozi a bobtnání součástí z klasické pryže. Lze tomu čelit náhradou těchto součástí za nové, vyrobené z nitril- nebo fluor-kaučuku. K těm jsou estery netečné. Řada výrobců dodává ke svým vozidlům kompletní sadu těchto součástí pro případ provozu na bionaftu. K motorářsky velmi nevýhodným vlastnostem bionafty I. generace patří i poměrně velmi plochá destilační křivka. 294,4 g.mol-1 300°C 37 MJ.kg-1 <48 -6°C -15°C >99 % 0,2 % 0,86-0,90 g.cm-1 0,833.10-3 g.cm-3.K-1 77,6 % 12,1 % 0,002 % 10,4 % >100°C 0,02 % 110 6,5-9,0 mm2.s-1 4,3-7,5 mm2.s-1 1,7-2,3 mm2.s-1 <0,8 1,456 190 mg KOH.g-1 -6°C < 0, 02 %

průměrná molekulová hmotnost bod varu výhřevnost cetanové číslo bod zákalu filtrovatelnost obsah esterů obsah metanolu hustota teplotní koeficient hustoty obsah uhlíku obsah vodíku obsah síry obsah kyslíku bod vzplanutí volný glycerin jodové číslo kinematická viskozita při 20°C kinematická viskozita při 40°C kinematická viskozita při 100°C číslo kyselosti index lomu číslo zmýdelnění bod tuhnutí sulfátový popel

8

povrchové napětí 33 mN.m-1 tenze par při 20°C <0,1 kPa tenze par při 50°C 1,6 kPa tenze par při 100°C 5,3 kPa těkavost (TGA): 200°C 13 % 250°C 83 % 300°C 100 % obsah vody <0,1 % Tabulka 4: Fyzikálně-chemické vlastnosti bionafty (4) 4.2. Bionafta II. generace Nevýhody bionafty I. generace, při zachování všech kladů, odstraňuje bionafta II.generace. Jedná se o vícekomponentní palivo, které musí dle nařízení vlády obsahovat min. 30 % metylesteru řepkového oleje (MEŘO). Zbývajících 70 % tvoří látky minerálního (ropného) charakteru, na které jsou ovšem kladeny obrovské nároky z hlediska rozložitelnosti. Výsledná směs musí totiž splňovat kritérium biologické rozložitelnosti min. 90 % za 21 dní. Ropné komponenty proto musí být hluboko odsířené a dearomatizované, aby tuto skutečnost splňovaly. Na ČSN se v současné době pracuje a je snaha, aby se parametry v ní obsažené neodchylovaly od norem jiných států (USA, Francie, Německo). Bionafta II. generace je složena z takových komponentů, aby plně vyhovovala normě ČSN EN 590, tj. norma pro klasickou motorovou naftu ČSN 65 65 08. Bionafta II. generace je cenově daleko příznivější (DPH pouze 5 %) než motorová nafta. Je daleko méně agresivní vůči pryži (přesto výrobci doporučují výměnu). Rovněž odpadá tolik diskutovaná častější výměna olejové náplně jako tomu bylo u bionafty I. generace. Zde totiž docházelo k tvorbě látek pryskyřičné povahy jejich stíráním pístními kroužky do olejové lázně a následkem byla tzv. želatinizace oleje. Ten se stal při nižších teplotách nečerpatelný a docházelo k přidření pístní skupiny. Nutnost výměny oleje se tak stala aktuální již po 50 % životnosti náplně. Tento negativní jev plně odstraňuje bionafta II. generace díky nízkému podílu MERO. Rovněž palivářské a motorářské vlastnosti se již těsně přibližují parametrům komerční motorové nafty. Naměřeno Norma Cetanový index 46,3 min. 46 Filtrovatelnost -10 °C max. –10 Viskozita při 40°C 2,02 2,00 – 4,50 Bod tuhnutí -37 °C Neuvádí Bod vzplanutí 65 °C min. 55,0 Obsah MEŘO 30,5 %hm. 30-36 Hustota při 15°C 835,6 820-860 Carbon.zbytek 0,06 %obj. max. 0,3 Tab: Aktuální parmetry bionafty s porovnáním s normou EN 590. 4.3. Výhody bionafty • jde o biologicky rozložitelné palivo

9

• příznivější složení emisí škodlivin ve výfukových plynech proti motorové naftě • částečně obnovitelný zdroj energie • vysoká výhřevnost blížící se motorové naftě • příznivá prodejní cena • přechod na toto palivo nevyžaduje konstrukční úpravy motoru • téměř bezodpadová výroba • uskladnění obdobné jako u motorové nafty • dává možnosti rozvoje zemědělské výroby s využitím domácích zdrojů 4.3.1. Biologická rozložitelnost V případě úniku musí bionafta s obsahem minimálně 30 % MEŘO splňovat kritérium biologické rozložitelnosti. Το platí i pro bionaftu druhé generace z čehož vyplývají vysoké požadavky na část, která je ropného původu. Bionaftou se pro účely tohoto zákona rozumí paliva a maziva biologicky odbouratelná minimálně z 90 % za 21 dnů podle mezinárodního testu CEC-L33-T. V případě bionafty první generace je toto uvedeno v normě ČSN 65 6507, kde biologická odbouratelnost je upravena mezinárodním předpisem CEC-L 33-Τ 82 a je větší než 98 % v průběhu 21 dnů. Bionafta nezpůsobuje ve vodě mikrobiologické zatížení až do koncentrace 10 000 mg/1 je pro ryby neškodná. Testy prokázaly, že ve vodním roztoku je po 28 dnech degradováno 95 % bionafty oproti pouhým 40% motorové nafty. 4.3.2. Emise škodlivých látek ve výfukových plynech Druh škodlivé látky Pokles při provozu na bionaftu Oxid síry až 70 krát Oxid uhelnatý až 25 % Oxid dusíku beze změn HC až 38 % Kouřivost až 50 % Tab:Porovnání emisí škodlivých látek obsažených ve výfukových plynech při použití motorové nafty a bionafty druhé generace. Obsah oxidů síry ve výfukových plynech je při provozu na bionaftu výrazně nižší než při používání motorové nafty. Je to dáno minimálním obsahem síry v tomto palivu (řádově setiny hmotnostních procent). Nízký obsah síry v palivu však snižuje jeho maznost. Oxid uhelnatý CO je jedovatý bezbarvý plyn bez zápachu. Vzniká při spalování nedokonalou oxidací paliva. V atmosféře reaguje za vzniku oxidu uhličitého. Tímto se oxid uhelnatý nepřímo podílí na vzniku skleníkového efektu. Ι když při spalování bionafty druhé generace vzniká přibližně stejně oxidu uhelnatého jako při spalování motorové nafty, pěstování řepky olejky má za následek jeho spotřebovávání při fotosyntéze. V případě bionafty první generace se udává, že se tímto způsobem výsledné množství oxidu uhelnatého, který se dostane do atmosféry, sníží až na jednu třetinu. Navíc při spalování motorové nafty se do zemské atmosféry dostává nový uhlík (jeho oxidy) z nitra Země, prostřednictvím těžby ropy. Oxid uhelnatý se v lidském těle váže na hemoglobin a tak snižuje zásobování organismu kyslíkem. Může tím dojít k poruchám srdeční činnosti a cév.

10

Oxidy dusíku vznikají za vysokých teplot ve spalovacím prostoru. Jedná se především o oxid dusnatý ΝΟ a dusičitý ΝΟ2. Spalováním bionafty se její obsah nijak významně nemění, protože vznikají oxidací vzdušného dusíku. Někdy se udává i jejich nepatrný nárůst při spalování tohoto paliva (přibližně 5 %). Tyto oxidy se podílejí na vzniku kyselých dešťů a skleníkovém efektu. Působí na člověka dráždivě a vyvolávají kašel. Způsobují i poškození vegetace. Částice se tvoří při místním nedostatku kyslíku. Vznik sazí je typický pro vznětové motory s vnitřním tvořením směsí, protože je velmi krátký čas na vytvoření homogenní směsi. Tyto nespálené částice pronikají i do lidského organismu. Spalováním bionafty druhé generace by se množství pevných částic ve výfukových plynech mělo snížit o 30 až 50 %. Uhlovodíky vznikají při nepříznivých podmínkách pro oxidaci. Jejich složení se nedá jednoduše charakterizovat. Skládá se z mnoha sloučenin, jejichž množství a škodlivost se mění od minimálních až po poměrně vysoké hodnoty. Obsahují toxické i netoxické látky. Mezi toxické uhlovodíky patří aldehydy. Při spalováni bionafty první generace by jejich obsah ve výfukových plynech měl poklesnout až 1,7 krát. Příkladem netoxického plynu je metan, který se však podílí na vzniku skleníkového efektu. Některé uhlovodíky obsažené ve výfukových plynech jsou karcinogenní (aromatické uhlovodíky). Pokles produkce uhlovodíků u bionafty druhé generace oproti motorové naftě by měl být téměř 40 %. 4.3.3. Obnovitelný zdroj energie Bionafta první generace představuje zcela obnovitelný zdroj energie. Je to čistý methylester řepkového oleje. V případě bionafty druhé generace je přibližně jedna třetina tohoto alternativního paliva rostlinného původu. V našich podmínkách se využívá řepky olejky (v USA to jsou sojové boby). Je velmi příznivé, že řepku olejku lze pěstovat i v České republice. V roce 1992 v rámci tzv. "oleoprogramu" byly zahájeny experimenty s výrobou methylesteru kyselin řepkového oleje jako biologicky odbouratelné náhrady motorových paliv. Tento projekt vychází z předpokladu, že 8 až 9 % orné půdy v České republice lze použít pro pěstování řepky olejky. Předpokládá se, že tímto způsobem může být pokryto 15 až 20 % spotřeby všech paliv a energií v České republice.(5) 4.3.4. Vysoká výhřevnost Zatím co bionafta první generace, tedy čistý methylester řepkového oleje, měla výhřevnost přibližně 37,5 MTlkg, což představuje asi 88 % výhřevnosti motorové nafty (uvažovaná hodnota pro motorovou naftu ΕΗΚ 42,5 Μ1/kg), bionafta druhé generace má výhřevnost téměř srovnatelnou s motorovou naftou a to 42,1 MJ/kg. 4.3.5. Téměř bezodpadová výroba Bionafta se vyrábí reesterifikací glyceridů mastných kyselin řepkového oleje za přítomnosti vhodného katalyzátoru. S každým kilogramem bionafty první generace se vyrobí další doprovodné produkty: 1,57 kg šrotu z řepky olejky, který se používá jako proteinové krmivo, 0,093 kg glycerinu, což představuje přírodní surovinu pro chemický průmysl s využitím ve farmacii. Dalším produktem je řepková sláma, která se lisuje do briket nebo balíků, a využívá se jako zdroj energie s výhřevnosti rovnající se hnědému uhlí. Získáme energetický výstup z 1 hektaru řepky olejky 123,7 GJ (včetně doprovodných produktů); zatímco vstup činí pouze 36,3 GJ.

11

Jednotlivé složky bionafty (MEŘO, ALKANY C10 - C13, či C14 - C 18, hydrogenačně odsířený plynový olej či petrolej z hydrokraku a alkény či olefiny ve formě NERATENu) jsou domácího původu. 4.3.6. Přechod na toto palivo nevyžaduje konstrukční úpravy motoru Tento bod je významný z všech hledisek. Přechod na toto palivo nevyžaduje žádné investice spojené s přestavbou motoru (narozdíl od přechodu na zemní plyn). Bezproblémově se mísí s běžnou komerční naftou v jakémkoliv poměru. Při přechodu na NATURDIESEL není nutné vyměnit palivový filtr, čistit palivová nádrž ani vyměnit pryžové díly (hadičky), ale doporučuje se to zejména v případě, když jde o systém již značně dlouhou dobu užívaný, nebo když je nádrž paliva léta nečištěná a zavodněná. Větší množství vody v nádrži vadí. Je tu nebezpečí hydrolýzy MEŘA. V menším množství je možné ji vyvázat přídavkem VELFOBIN. Pokud je ovšem v nádrži hodně vody, pak je nutné ji důkladně vyčistit. Změna ve výkonu motoru a spotřebě je sotva postřehnutelná. To je hlavní výhoda oproti bionaftě I. generace, kde výkon motoru i při laickém posouzení znatelně klesne a spotřeba stoupne. Zimní vlastnosti NATURDIESELU lze hodnotit kladně. "Balík" zimních aditiv obsahuje účinný depresant zaručující minimálně hodnotu CFPP (ztráta filtrovatelnosti) na -15oC pro třídu E a 20oC pro třídu F. Ke skladovatelnosti NATURDIESELU. Do jednoho roku neprobíhá prakticky více změn než u běžné komerční nafty. Pro delší období platí samozřejmý požadavek skladování v podzemních nádržích bez patrného ohřívání vlivem sálajícího slunce, a přítomnosti vzdušného kyslíku, zejména u nadzemních nádrží. 4.3.7. Příznivá prodejní cena Stát podporuje zavádění tohoto ekologického alternativního paliva sníženou sazbou daně z přidané hodnoty a nulovou spotřební daní (na finální produkt). Sazba daně z přidané hodnoty vztahující se na motorovou naftu je 22 %. Pro bionaftu platí sazba dané z přidané hodnoty ve výši 5 %. Proto je toto palivo výhodné zejména pro neplátce DPH, kteří ušetří až 3,- Kč/litr. Na toto palivo se vztahuje nulová spotřební daň, přičemž bionafta musí obsahovat minimálně 30 % methylesteru řepkového oleje. Minimální hranice obsahu methylesteru řepkového oleje se určila, protože se na trhu objevila směsná paliva s velmi malým obsahem tohoto methylesteru, jenž nijak významně neovlivňoval vlastnosti motorové nafty, se kterou byl smíchán. Výrobní cena bionafty je samozřejmě vyšší než motorové nafty. Stát cenu na trhu snižuje pomocí výše uvedených daňových úlev. Právě tato příznivá cena umožňuje zavádění bionafty do provozu ve větším měřítku. Bez tohoto cenového zvýhodnění ze strany státu by pravděpodobně toto palivo nenašlo větší uplatnění, i když spalování bionafty přináší mimo jiné nižší zatížení životního prostředí než při používání motorové nafty. 4.3.8. Rozvoj zemědělské výroby Zavedení bionafty do provozu ve větším měřítku by s sebou přineslo mimo jiné i rozvoj zemědělské výroby. Pro pěstováni řepky olejky je možné v současné době využít 8 až 9 % orné půdy v České republice. Pěstováním této plodiny ve větši míře by přinesla další pracovní příležitosti do zemědělství. Z každého hektaru lze získat minimálně 1 tunu bionafty první generace (při výnosu 3 tuny řepky olejky na 1 hektar půdy). Dnes se u nás používá převážně bionafta druhé generace s přibližně třetinovým obsahem methylesteru řepkového oleje. Το tedy znamená, že z jednoho hektaru řepky

12

olejky lze vyprodukovat přibližně tři tuny bionafty druhé generace. Při měrné hmotnosti tohoto paliva pohybující se okolo 850 kg/m3 to představuje asi 3500 litrů bionafty druhé generace na jeden hektar řepky olejky. 4.3.9. Uskladnění paliva stejné jako u motorové nafty Tato skutečnost je velmi příznivá, protože dopravní podniky a jim podobné organizace většinou mají své vlastní čerpací stanice pohonných hmot. Při přechodu na bionaftu není potřeba budovat nové ani upravovat stávající čerpací stanice. Bionafta totiž nevyžaduje žádné zvláštní podmínky pro uskladnění a lze jí skladovat ve stejných zásobnících jako motorovou naftu. Ζ tohoto hlediska přechod na bionaftu nevyžaduje žádné náklady, jako například při přechodu na zemní plyn. Zde je nutné vybudovat plnící zařízení, což představuje značné počáteční investice. Ρro jejich navrácení je nutné plné využití plnících stanic. 4.4. Nevýhody bionafty • vyšší spotřeba paliva • negativní vliv na olejovou náplň (zkrácení intervalu výměny motorového oleje) • agresivita vůči plastům a lakům • charakteristický zápach • omezená výrobní kapacita Výše uvedené nevýhody se ve větší míře projevovaly u bionafty první generace: U bionafty druhé generace s přibližně třetinovým obsahem methylesteru řepkového oleje by měly být převážně odstraněny. Tyto uvedené nevýhody je třeba u jednotlivých bionaft posuzovat individuálně. U některých typů bionaft může být níže uvedený parametr plně srovnatelný s motorovou naftou nebo i lepší. 4.4.1. Vyšší spotřeba paliva Vyšší spotřeba paliva je dána mimo jiné nižší výhřevností, která má za následek pokles výkonu motoru. Byl to problém spíše bionafty první generace.U strojů s požadovaným vyšším výkonem je nutné počítat se ztrátou na výkonu motoru max. do 2% a zvýšením spotřeby do 3%. U bionafty druhé generace je výhřevnost téměř srovnatelná s výhřevností motorové nafty. Spotřeba bionafty druhé generace by měla být pouze nepatrně vyšší než při provozu na motorovou naftu. Tento fakt je velmi příznivý, protože při současné ceně bionafty na trhu, která je ještě nižší než u nafty motorové, nestoupají dále náklady na pohonné hmoty. Tento příspěvek dopravy ke zlepšení životního prostředí nemá ani z tohoto hlediska ekonomické překážky pro zavedení bionafty do provozu. 4.4.2. Negativní vliv na olejovou náplň Jedná se o ředění motorového oleje bionaftou, která do něj proniká ve vstřikovacím čerpadle v pístové skupině. Tím se snižuje viskozita motorového oleje, klesá jeho mazací schopnost a zvyšuje se opotřebení motoru. Při větším naředění motorového oleje může dojít k poklesu mazacího tlaku motoru. Nebezpečí ředění motorového oleje je vyšší při malém zatížení motoru a nízké vnější teplotě. Právě při tomto režimu může snáze dojít k horšímu spalování bionafty ve spalovacím prostoru motoru, kdy nespálená bionafta může zůstávat na chladnějších stěnách válce a následně proniknout do olejové náplně. Tomuto jevu by mohla přispívat poněkud oproti motorové naftě 13

výše posunutá destilační křivka. Toto nebezpečí je nižší u přeplňovaných motorů, kde dochází k dokonalejšímu spálení paliva. Dále je potřebné dbát na správné seřízení a funkci vstřikovačů. Vliv na průnik paliva do motorového oleje vstřikovacím čerpadlem má i jeho viskozita. Bionafta má vyšší viskozitu než motorová nafta, a proto by z tohoto hlediska neměly nastat problémy. Κ průniku bionafty (i motorové nafty) do motorového oleje může samozřejmě dojít u vstřikovacích čerpadel s nevyhovujícím technickým stavem (například s nepřípustnou vůli mezi pístem a válcem vstřikovacího čerpadla). Stupeň neředění lze tolerovat podle druhu použitého motorového oleje. Při použití speciálních motorových olejů může hodnota naředění dosáhnout až 20 %. Při používání směsných paliv, které obsahují kolem 30 % methylesteru řepkového oleje, je zbytečné používat speciální motorový olej, jehož cena je vyšší než cena běžného motorového oleje. Snižoval by se tak efekt daný používáním levnější bionafty. Při volbě postupu výměny motorového oleje je tedy nutno zvážit své možnosti a rozhodnout zda olej měnit v pravidelných intervalech nebo podle jeho skutečného stavu. Toto není samozřejmě problém pouze při provozu na bionaftu, ale vzhledem k dosavadním malým zkušenostem s používáním bionafty by se tomu měla věnovat větší pozornost. 4.4.3. Agresivita vůči pryžím a lakům Jedná se spíše o problém bionafty první generace. Je to způsobeno tím, že estery jsou obecně rozpouštědly a způsobují korozi a bobtnání součástí z pryže. Tomuto lze předejít náhradou těchto dílů za nové, vyrobené z odolnějšího materiálu, kterým je například fluor-kaučuk. Při provozu na bionaftu druhé generace výrobci mnohdy ani nepožadují výměnu pryžových součástí za nové, a1e doporučují, aby ty stávající byly v dobrém technickém stavu. V opačném případě je nutné je vyměnit za nové. Někteří výrobci dodávají ke svým motorům kompletní sadu součástí pro případ provozu na bionaftu. V případě potřísnění nátěru bionaftou by se měla tato místa ihned otřít. Odolnější proti negativnímu působení bionafty jsou akrylátové laky. 4.4.4. Charakteristický zápach Tento typický zápach je způsoben zvýšeným obsahem akroleinu ve výfukových plynech. Tento zápach je patrný i v prostoru pro cestující. Není ale nijak zvlášť nepříjemný a někteří cestující ani nevědí, že jedou autobusem provozovaným na bionaftu. 4.4.5. Omezená výrobní kapacita Jsou jen omezené možnosti výroby maximálně 200 000 t za rok, při produkci 600 000 t zrna za rok, což činí cca 5% spotřeby motorové nafty.

14

4.5. Fyzikální a chemické vlastnosti v grafech a tabulkách T (°C) QB (g.cm-3) QRO (g.cm-3) 10 0.9235 0.8873 15 0.9208 0.8836 20 0.9173 0.8800 25 0.9138 0.8763 30 0.9104 0.8726 35 0.9069 0.8690 40 0.9034 0.8653 45 0.9000 0.8651 50 0.8967 0.8579 55 0.8933 0.8543 60 0.8902 0.8507 65 0.8866 0.8470 70 0.8833 0.8434 Tab:Závislost hustoty řepkového oleje (RO) a bionafty (B) na teplotě

Závislost hustoty na teplotě 0,93 0,92 Qro (g/cm3)

0,91

Qb (g/cm3)

0,9

Q(g/cm3)

0,89 0,88 0,87 0,86 0,85 0,84 0,83 0

10

20

30

40

50

60

70

80

T (°C)

Mísitelnost n-pentan Isooktan Hexan Cyklohexan

mísitelnost 4°C m m m m

25°C m m m m

2-butanol benzyl alkohol furfuryl alkohol etylenglykol

15

4°C m m m -

25°C m m m -

Benzen m m propylenglykol toluen m m glycerol xylen m m furfural m tetralin m m dietyleter m dekalin m m dibutyleter m 1,1,2-trichlorfuran m 1,2,2-trifluoretan m m 1,4-dioxan m tetrachlormetan m m aceton m n-butylchlorid m m metyletylketon m trichlormetan m m trietanolamin om chlorbenzen m m anilin m 1-nitropropan m m formamid m sulfid uhličitý m m dimetylformamid om dimetylsulfoxid om om acetonitril metanol om om pyridin m 1-propanol m m etylester kyseliny octové m m - mísitelné om - omezeně mísitelné - - nemísitelné Tabulka : Mísitelnost bionafty v různých rozpouštědlech při 4°C a 25°C.(4)

m m m m m m m om m m m m m m

Ukazatel jakosti MEŘO 5 MEŘO 15 Hustota při 15°C 0,86-0,89 (g/cm3) 0,86-0,89 (g/cm3) Cetanové číslo 48 48 Dest.zkouška do 300°C 5 (% obj.) 5(% obj.) Dest.zkouška do 360°C 95 95 Kinemat. Viskozita při 20°C 6,5-9,0 (mm2/s) 6,5-9,0 (mm2/s) Filtrovatelnost -5 °C -15°C Bod tuhnutí -8 °C -20 °C Bod vzplanutí 55 °C 55 °C Obsah síry 0,02 (hm.%) 0,02 (hm.%) Obsah vody nepřítomna nepřítomna Obsah mech. nečistot 0,02 (hm.%) 0,02 (hm.%) Obsah popela 0,02 (hm.%) 0,02 (hm.%) Číslo kyselosti 0,5 (mgKOH/g) 0,5(mgKOH/g) Obsah methylalkoholu 0,2 (% hm.) 0,2 (%hm.) Obsah glycerínu celkem 0,24 (% hm) 0,24 (% hm.) Obsah volného glycerínu 0,02 (hm.%) 0,02 (hm.%) Výhřevnost 37100 (kJ/kg) 37100(kJ/kg) Tab: Ukazatele jakosti bionafty podle ČSN 656507 (MEŘO 5 – letní bionafta, MEŘO 15- zimní bionafta)

16

5. Česká cesta Skomírající zájem o toto ekologické palivo zastavilo až schválení výroby bionafty druhé generace, tzv. směsné v roce 1996. Ta vzniká smísením čistého metylesteru řepkového oleje a motorové nafty, zhruba v poměru 30 : 70. Uvedeným postupem vzniká velmi dobré palivo, které je srovnatelné s klasickou motorovou naftou. Nejvíce kritizované vlastnosti čistého metylesteru rozpouštění usazenin motorové nafty v motoru, velká agresivita vůči pryžovým součástem nebo neschopnost stroje pracovat při nižších teplotách byly mícháním do značné míry eliminovány. Směsná bionafta tak může pracovat při teplotách až minus 25 stupňů Celsia. Výkon motoru poháněného bionaftou je podle Martina Wolfa , ředitele Svazu pěstitelů a zpracovatelů olejnin jen asi o pět až deset procent nižší než u běžné nafty. Ekologický aspekt je přitom více než zřetelný. Zatímco motorová nafta se rozkládá v půdě několik měsíců a nerozložitelných zůstane asi 40 procent, směsná bionafta se rozloží za několik týdnů prakticky beze zbytku. Velkým lákadlem je také cena bionafty, která se u výrobců jako Milo Olomouc či Bionafta Mydlovary pohybuje okolo čtrnácti korun na litr. U čerpacích stanic ji lze pořídit v rozmezí kolem dvaceti korun za litr, tedy v průměru o dvě koruny na litr laciněji než klasickou motorovou naftu. Na mnoha místech jsou však rozdíly v cenách ještě výraznější, zejména u čerpacích stanic malých prodejců. Největším distributorem bionafty pro potřeby běžných motoristů je však OMV, kde se podle ředitele odboru čerpacích stanic Martina Krále prodává zhruba u čtvrtiny z celkového počtu osmdesáti pump této firmy, na celkových prodejích firmy se bionafta podílí asi z osmi až deseti procent. Také Čepro má ve svých prodejních skladech k dispozici bionaftu, přičemž jejich zákazníky jsou především zemědělci. Dalšímu zvýšení výroby i spotřeby by podle Wolfa prospěl zájem státu. Jak uvedl, bylo by například vhodné uzákonit používání bionafty v ochranných pásmech zdrojů pitné vody či chráněných krajinných oblastech a přírodních parcích. Dalšímu zvýšení zájmu mohou napomoci také výrobci a dovozci dopravních prostředků, kteří by svým zákazníkům doporučili užívat bionaftu. V České republice je však ochota těchto firem spíše menší, pouze mladoboleslavská automobilka Škoda Auto doporučuje bionaftu pro modely Octavia s dieselovým motorem. Jiní výrobci v obavě, že lze při míchání, vědomě s cílem se obohatit, poškodit zákazníka a dát mu bionaftu ve špatné kvalitě, od ní raději odrazují. Jak uvedl například Karel Samec z tiskového odboru Škody Plzeň, automobilka Tatra využívání bionafty nedoporučuje. Podle vyjádření Petra Svobody , vedoucího kanceláře generálního ředitele Zetoru Brno, není velkým příznivcem tohoto paliva ani největší tuzemský výrobce traktorů. Naopak přední výrobci zemědělských a stavebních strojů v Německu, příkladně Mercedes - Benz, Case, New Holland nebo John Deere, nemají k používání bionafty žádné námitky. Kvalitu bionafty, která může mít v případě nevhodného míchání komponentů negativní vliv na chod motoru, hlídá Česká obchodní inspekce. Firmy, které si váží svého jména, si navíc každou novou dodávku kontrolují samy. Konkrétně u OMV si podle Krále nikdo ze zákazníků na koupenou bionaftu dosud nestěžoval. (18) 6. Závěr Dotacemi na trvale obnovitelné zdroje energie její výrobu a užívání podporuje také Evropská unie ve svém programu zemědělské produkce pro technické účely. Každá země má s bionaftou vlastní zkušenosti. Například v Německu, které je považováno v této oblasti za evropskou jedničku, se jezdí na čistou bionaftu. Ve Francii ji asi z pěti procent přimíchávají do běžné motorové nafty, aby se vylepšily její ekologické vlastnosti. Česká republika šla zprvu cestou,

17

která se osvědčila v Německu. Nakonec však byla tato cesta opuštěna, zejména proto, že čistá bionafta byla mnohem dražší než obyčejná motorová. Bionafta se v současné době v České republice téměř nevyrábí a kapacity výrobců metylesteru řepkového oleje (MEŘO), který je základní složkou pro výrobu bionafty, v současné době převážně stojí. Protože se každý motorista snaží ušetřit, poptávka po směsném palivu do dieselových motorů je stále značná, a to zejména vzhledem k jeho nižší ceně. Důvodem odstávek výrobních kapacit jsou nevyjasněné dotace státu na první pololetí letošního roku. Výrobci MEŘA a bionafty proto zatím nemají pro tento rok uzavřeny smlouvy s Ministerstvem zemědělství. Současný pokles cen ropy na světových trzích a následně ropných produktů omezuje i možnost exportu MEŘA. Kdyby se bionafta vyráběla bez dotací, dosahovala by příliš vysokých cen a přestala by být pro motoristy zajímavou. Bionafta má pro ekologii velký význam. V blízké budoucnosti se budou muset zlepšit technologie výroby tohoto alternativního paliva nebo najít jiné a lepší palivo. Zlepšení by mělo nastat po ekonomické stránce, ale také technologické, aby šlo používat čistou bionaftu bez ředění látkami ropného charakteru. Po tomto zdokonalení a případném i přizpůsobení výrobců automobilů může nastat velký ohlas po bionaftě. Jedinou překážkou v úplném nahrazení naftou bionaftou je v nedostatku místa pro pěstování řepky olejné.

18

Obsah PROHLÁŠENÍ ............................................................................................................................................................. 1 ANOTACE.................................................................................................................................................................... 1 1. ÚVOD........................................................................................................................................................................ 1 2. VZNIK BIONAFTY A PRVNÍ ZKUŠENOSTI .................................................................................................... 2 3. ZPRACOVÁNÍ ŘEPKY OLEJKY A VÝROBA BIONAFTY ............................................................................ 3 3.1. ŘEPKA OLEJKA ..................................................................................................................................................... 3 3.2. ZPRACOVÁNÍ ŘEPKOVÉHO OLEJE ......................................................................................................................... 4 3.2.1. Odslizování olejů.......................................................................................................................................... 4 3.2.2. Odkyselování ................................................................................................................................................ 4 3.2.3. Bělení ........................................................................................................................................................... 5 3.2.4. Deodorace.................................................................................................................................................... 5 3.3. VLIV VISKOZITY (1) ............................................................................................................................................. 5 3.3.1. Snížení viskozity rostlinných olejů ředěním.................................................................................................. 5 3.3.2. Snížení viskozity rostlinných olejů mikroemulzifikací .................................................................................. 6 3.3.3. Snížení viskozity rostlinných olejů parciální pyrolýzou ............................................................................... 6 3.3.4. Snížení viskozity rostlinných olejů reesterifikací.......................................................................................... 6 3.4. VÝROBNÍ POSTUP ................................................................................................................................................. 6 4. BIONAFTA I. A II. GENERACE........................................................................................................................... 8 4.1. BIONAFTA I. GENERACE ....................................................................................................................................... 8 4.2. BIONAFTA II. GENERACE...................................................................................................................................... 9 4.3. VÝHODY BIONAFTY ............................................................................................................................................. 9 4.3.1. Biologická rozložitelnost ............................................................................................................................ 10 4.3.2. Emise škodlivých látek ve výfukových plynech ........................................................................................... 10 4.3.3. Obnovitelný zdroj energie .......................................................................................................................... 11 4.3.4. Vysoká výhřevnost...................................................................................................................................... 11 4.3.5. Téměř bezodpadová výroba ....................................................................................................................... 11 4.3.6. Přechod na toto palivo nevyžaduje konstrukční úpravy motoru ................................................................ 12 4.3.7. Příznivá prodejní cena ............................................................................................................................... 12 4.3.8. Rozvoj zemědělské výroby .......................................................................................................................... 12 4.3.9. Uskladnění paliva stejné jako u motorové nafty......................................................................................... 13 4.4. NEVÝHODY BIONAFTY ....................................................................................................................................... 13 4.4.1. Vyšší spotřeba paliva ................................................................................................................................. 13 4.4.2. Negativní vliv na olejovou náplň................................................................................................................ 13 4.4.3. Agresivita vůči pryžím a lakům .................................................................................................................. 14 4.4.4. Charakteristický zápach............................................................................................................................. 14 4.4.5. Omezená výrobní kapacita ......................................................................................................................... 14 4.5. FYZIKÁLNÍ A CHEMICKÉ VLASTNOSTI V GRAFECH A TABULKÁCH .................................................................... 15 5. ČESKÁ CESTA...................................................................................................................................................... 17 6. ZÁVĚR.................................................................................................................................................................... 17 OBSAH ....................................................................................................................................................................... 19 POUŽITÁ LITERATURA........................................................................................................................................ 20

19

Použitá literatura 1) POKORNÝ, J. – DUBSKÁ, L. : Technologie tuků. SNTL, Praha 1986, str. 79 – 370 2) SCHWAB, A. W. – BAGBY, M. O. : Preparation and properties of diesel fuels from vegetable oils. US Dept. of Agriculture, Peoria, TL 6 1604, 1987 3) BÍNA, J. : Malá encyklopedie chemie, Bratislava 1981 4) BAILER, J. – HODL, P. : Handbook of Analytical Methods for Fatty Acid Methyl Esters Used as Diesel Fuel Substitues. University of Technology Vienna, 1994, str. 65 – 67. 5) CENEK, M. : Obnovitelné zdroje energie. FCC PUBLIC, Praha 1994

Použité internetové stránky: 6) Ekoczech a. s. [online]. [cit.2001-11-10], Dostupné z :. 7) Biodiesel. [online]. [cit.2001 -11-10]. Dostupné z :. 8) Jaroslav Váňa. Czbiom[online].[cit.2001-11-10]. Dostupné z :. 9) Petr Barták. Bionafta je sázkou na budoucnost. c1998. [cit.2001-11-10]. Dostupné z :. 10) CZIS. [online]. [cit.2001 -11-10]. Dostupné z :.

20