Grăsimi animale pentru producția de biodiesel; Energia fermei
Explorează utilizarea grăsimilor animale ca materie primă pentru ulei în producția de biodiesel. Acest articol acoperă avantajele și provocările utilizării uleiului din grăsimea animală în combustibil biodiesel.
Cuprins
- Introducere
- Cum sunt procesate grăsimile animale
- Conținutul de acizi grași din grăsimile animale
- Stabilitatea oxidativă a biodieselului în grăsimi animale
- Număr cetanic ridicat de grăsime animală Biodiesel
- Emisii scăzute de oxizi de azot din biodiesel de grăsimi animale
- Contaminanți din materiile prime pentru grăsimi animale
- Conținut ridicat de sulf din materiile prime pentru grăsimi animale
Introducere
Aproximativ o treime din grăsimile și uleiurile produse în Statele Unite sunt grăsimi animale. Aceasta include seu de vită, untură de porc și grăsime de pui. Grăsimile animale sunt materii prime atractive pentru biodiesel, deoarece costul lor este substanțial mai mic decât costul uleiului vegetal. Acest lucru se datorează în parte faptului că piața grăsimilor animale este mult mai limitată decât piața uleiului vegetal, deoarece o mare parte din grăsimea animală produsă în S.U.A. nu este considerat comestibil de către oameni.
Grăsimea animalelor este adăugată în prezent la hrana animalelor de companie și furajelor pentru animale și este utilizată în scopuri industriale, cum ar fi fabricarea săpunului. O mare parte din aprovizionarea cu grăsimi animale domestice este exportată.
Materiile prime pentru grăsimi animale pot fi transformate în biodiesel de înaltă calitate, care îndeplinește specificațiile ASTM pentru biodiesel. Cu toate acestea, există unele dezavantaje și provocări în utilizarea materiilor prime pentru grăsimi animale.
Cum sunt procesate grăsimile animale
Deșeurile de grăsime din carcasele de animale sunt îndepărtate și apoi transformate într-un ulei folosind un proces de redare. Redarea constă în măcinarea subproduselor animale la o consistență fină și gătirea acestora până când grăsimea lichidă se separă și agenții patogeni sunt distruși. Solidele sunt de obicei trecute printr-o presă cu șurub pentru a finaliza îndepărtarea grăsimii din reziduul solid. Procesul de gătit elimină, de asemenea, apa, ceea ce face ca grăsimea și materialul solid să fie stabile împotriva râncezirii. Produsele finale sunt grăsimi și un aditiv bogat în proteine, cunoscut sub numele de „făină de carne și oase”.
Conținutul de acizi grași din grăsimile animale
Grăsimile animale sunt foarte saturate, ceea ce înseamnă că grăsimea se solidifică la o temperatură relativ ridicată. Prin urmare, biodieselul produs din grăsime animală are un punct de nor ridicat. De exemplu, biodieselul realizat din seu de vită și untură de porc are un punct de nor în intervalul 55 ° F până la 60 ° F. B100 (biodiesel pur) produs din grăsime animală trebuie utilizat numai într-un climat foarte cald. Cu toate acestea, biodieselul grăsimii animale poate fi amestecat cu motorină. La amestecuri mai mici, cum ar fi B5 (un amestec de 5% biodiesel cu 95% petro-diesel), punctul de nor înalt al biodieselului cu grăsime animală nu are prea mult efect asupra punctului de nor al amestecului.
Compoziția sau profilul acidului gras al diferitelor grăsimi animale este prezentată în Tabelul 1. Aceste date arată cât de saturată va fi grăsimea, care la rândul său determină cât de ușor se va solidifica pe măsură ce temperatura scade.
Tabelul 1. Procentele de acid gras din grăsimile animale
Seiul de vită și untura de porc sunt de obicei saturate cu aproximativ 40% (suma acizilor miristic, palmitic și stearic). Grăsimea de pui este mai mică la aproximativ 30-33%. Pentru comparație, uleiul de soia este de aproximativ 14% saturat, iar uleiul de canola este de doar 6%. Astfel, seuul și untura sunt de obicei solide la temperatura camerei, iar grăsimea de pui, deși este încă lichidă, este foarte vâscoasă și aproape solidă.
Când grăsimea animală este transformată în biodiesel, preocuparea cu privire la solidificare la temperaturi mai scăzute continuă. Esterii metilici din acizii grași saturați, în principal stearatul de metil și palmitatul de metil, au puncte de topire ridicate.
Stabilitatea oxidativă a biodieselului de grăsime animală
În teorie, acizii grași saturați din grăsimile animale ar trebui să contribuie la o stabilitate oxidativă mai bună pentru biodiesel. Grăsimile animale conțin foarte puțin din acizii grași polinesaturați, cum ar fi acidul linoleic și acidul linolenic, care fac ca uleiurile vegetale precum uleiul de soia și uleiul de in să fie atât de predispuse la râncezi.
Cu toate acestea, în practică grăsimea animală nu este întotdeauna mai stabilă decât uleiul vegetal, deoarece uleiurile vegetale conțin deseori antioxidanți naturali. De exemplu, un test al conținutului de peroxid din untură și ulei vegetal a arătat că untura a experimentat o oxidare mai rapidă decât uleiul vegetal (Stuckey, 1972).