Ogni cosa, compresi gli esseri umani, gli animali, i macchinari e le cose ultraterrene o non materialistiche, ha bisogno di potere o energia per svolgere un lavoro o renderlo funzionale. L'energia è il fattore chiave affinché un processo avvenga e produca calore, vita, energia, muova oggetti o produca elettricità.
L'energia è generata dalla sostanza chiamata carburante. Il carburante è ciò che immagazzina l'energia e la combustione o l'utilizzo del carburante produce energia. Nei primi tempi gli esseri umani consumavano energia, rispetto ad oggi è stata moltiplicata per 100 volte. I combustibili fossili sono il principale produttore di energia sepolta sotto terra per milioni di anni, utilizzata dagli esseri umani per facilitare il proprio lavoro.
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I combustibili fossili sono di due tipi di fonti energetiche: fonte di energia rinnovabile o non rinnovabile.
Esempi di fonti energetiche rinnovabili: Energia solare, energia eolica, energia geotermica, energia da biomassa e energia idroelettrica
Esempi di fonti di energia non rinnovabili: Carbone, petrolio, gas naturale, metalli, non metalli e acque sotterranee.
Il carburante è l'alimento dei macchinari che li fa funzionare poiché (i carburanti) sono sostanze che reagiscono con altre sostanze e producono energia chimica e nucleare. I combustibili rappresentano una parte importante della società poiché si adattano rapidamente durante l’evoluzione industriale. I carburanti erano economici ed efficienti.
Ecco perché sono ampiamente utilizzati ma sono anche attribuiti all'inquinamento. I combustibili non rinnovabili sono sul punto di esaurirsi poiché sono di natura limitata e non possono essere creati dagli esseri umani. Ma le fonti rinnovabili sono ora ampiamente adottate dalle persone perché possono essere rigenerate, come i biocarburanti.
I biocarburanti sono creativi o derivati dalla biomassa, compreso il materiale biologico (alberi, rifiuti agricoli, erba o gas) che può facilmente sostituire i combustibili fossili convenzionali. I tipi di biocarburanti sono Etanolo, biogas e biodiesel.
Ora parleremo del biodiesel in questo articolo. Il biodiesel è un tipo di diesel ottenuto da olio vegetale invece che da sostanze chimiche. È un combustibile biodegradabile prodotto internamente da grassi animali, scarti di ristoranti riciclati e olio di semi vegetali e, poiché può essere riciclato, è anche chiamato “diesel verde”. È la migliore alternativa al diesel che crea inquinamento.
Il biodiesel è un biocarburante prodotto direttamente da olio/grasso animale, olio vegetale, olio da cucina esausto, scarti agricoli, grasso e olio da cucina esausto. Questo combustibile è costituito da alcol (metanolo) con olio vegetale o semi oleosi.'
Storia: Il biodiesel fu inventato da Rudolph Diesel nel 1890 durante un esperimento utilizzando oli vegetali nei motori diesel per l'agricoltura. A quel tempo la benzina diesel non era disponibile, poi è arrivata la benzina-diesel che però, a causa delle risorse limitate, è sull’orlo dell’estinzione.
Negli anni '30, in Belgio fu condotto un esperimento di ricerca in cui l'olio vegetale fu convertito in composti chiamati esteri metilici di acidi grassi da cui venne fuori il moderno diesel. Transesterificazione è il processo che produce biodiesel sul quale vengono utilizzati grassi animali, olio vegetale e oli da cucina riciclati. La qualità del biodiesel dipende dalla capacità del mondo di produrre queste materie prime rinnovabili e di mantenerlo competitivo con il petrolio.
Il biodiesel viene utilizzato nei normali motori diesel come supplemento al petro-diesel che praticamente non contiene zolfo e aiuta a ridurre le emissioni di idrocarburi, monossido di carbonio, formazione di ozono e ossido di azoto. Il colore del biodiesel varia dal dorato al marrone scuro. Ha un punto di infiammabilità (più energia necessaria per farlo bruciare) 130OC superiore al petrodiesel (64OC) o benzina (-45OC).
Le sostanze presenti nel biodiesel includono colture di semi oleosi, grassi animali, oli usati e alghe.
Le colture di semi oleosi sono olio di Neem, senape, semi di soia, mahua, jatropha, camelina, olio di crusca di riso, camelina, girasole, colza, colza, Karanja, girasole, ecc.
Oli usati e usati: in Grecia, gli oli usati vengono raccolti dai ristoranti.
Rifiuti animali: grassi animali, rifiuti animali, materie prime.
Alghe: microalghe poiché hanno un alto contenuto di olio e aiutano nella rapida produzione di biomassa.
Produzione di biodiesel
La produzione di biodiesel è un semplice processo chimico chiamato transesterificazione in cui la glicerina viene separata dall'olio o dal grasso vegetale e vengono lasciati due sottoprodotti, come glicerina e metile. Il nome chimico del biodiesel è metil estere, mentre la glicerina è comunemente usata in vari articoli come creme, saponi e altri prodotti di bellezza.
Alcuni metodi di biodiesel sono i seguenti:
- Reattori in linea e batch ad ultra ed alto taglio
- Metodo del reattore ad ultrasuoni
- Processo supercritico
Vantaggi del biodiesel
Il biodiesel presenta un enorme vantaggio rispetto ad altri combustibili utilizzati nell’uso quotidiano come:
È rispettoso dell'ambiente
Il biodiesel ha superato tutte le soglie di test sulle emissioni previste dalla legge sull'aria pulita. Mantiene l'ambiente sicuro e protetto in caso di fuoriuscita di liquidi, è facile da pulire e ha meno danni ambientali poiché emette l'11% in meno di monossido di carbonio.
Una fonte di energia rinnovabile
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Il biodiesel viene prodotto miscelando prodotti organici o naturali (compresi olio vegetale esausto, olio da cucina usato, grassi animali, semi di colture e altri rifiuti organici) che non saranno distinti nei prossimi anni e non potrebbero causare inquinamento come benzina e diesel.
Il biodiesel è incredibilmente sicuro.
Rispetto ad altri combustibili fossili durante la combustione, il biodiesel si è dimostrato un combustibile non tossico che produce emissioni inferiori che limitano il rischio di malattie respiratorie. Ha un punto di infiammabilità inferiore rispetto al diesel convenzionale perché si accende a temperature più elevate. È meno rischioso che si incendi accidentalmente, il che rende il trasporto e lo stoccaggio più facili e molto più sicuri. Come lo zucchero, il biodiesel è degradabile e dieci volte meno tossico del sale da cucina.
È pronto per l'uso una volta preparato.
Petrolio, diesel, catrame di carbone, gas metano e altri elementi tossici non possono essere raggiunti direttamente dagli esseri umani per l'uso. Invece, hanno recuperato il petrolio greggio estratto dal sottosuolo.
Questi sono il sottoprodotto del petrolio greggio raffinato nelle grandi raffinerie dove rilasciano molti composti chimici (benzene e butadiene) dannosi per le piante, gli animali e l'uomo. Ma le raffinerie di biodiesel sono meno dannose del petrolio poiché utilizzano prodotti naturali per estrarre e produrre biodiesel che rilascia sostanze chimiche meno tossiche nell’ambiente. Una volta estratto, è pronto per l'uso nella vita di tutti i giorni.
Benefico per la salute
Rispetto ai prodotti petroliferi, il biodiesel è abbastanza efficiente nel produrre inquinanti meno tossici. Mantiene l'aria, l'acqua e il terreno meno inquinati e salvaguarda la salute di migliaia di persone ogni giorno.
Riduce la dipendenza dal petrolio estero.
Per soddisfare il consumo di petrolio nel paese, l’India deve importarlo da paesi come Iraq, Iran e altri. Tuttavia, il biodiesel può essere estratto da prodotti fatti in casa all’interno di un paese. Non è in grado di soddisfare immediatamente tutti i requisiti, ma può ridurre notevolmente il problema dell'estinzione del carburante. Un paese non ha bisogno di dipendere da paesi stranieri per il carburante se inizia a produrre biodiesel internamente. Questa soluzione può anche riequilibrare l’economia del Paese e ridurre le tensioni geopolitiche.
Avere un impatto economico positivo
La preparazione o la produzione di biodiesel comprende materiale organico, ovvero colture coltivate localmente che aumentano la domanda di agricoltura e la resa. Migliaia di persone con un basso livello di istruzione o analfabete vengono impiegate negli impianti di produzione di biocarburanti. La parte migliore è che non influisce sulla salute dei lavoratori o degli esseri umani e riduce le spese per i prodotti sanitari.
Ridurre l'effetto serra
La combustione di biodiesel o biocarburante emette meno CO2 del petrolio perché i biocarburanti sono a zero emissioni di carbonio. I combustibili fossili, quando bruciati, aumentano la temperatura dell’ambiente e provocano il riscaldamento globale.
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Quando il biocarburante viene bruciato, emette anidride carbonica nell’atmosfera che le piante nel processo di fotosintesi sottraggono ulteriormente all’atmosfera. Questo aiuta a mantenere il livello di anidride carbonica nell’atmosfera. Le emissioni di biodiesel sono inferiori del 74% rispetto a quelle del petrolio, il che aiuta a ridurre l’effetto serra.
Il migliore nella gestione della crisi energetica
A causa della popolazione e dell’aumento della domanda di tutto, i paesi di tutto il mondo possono affrontare gravi crisi energetiche. Ciò potrebbe creare grossi problemi tra i paesi ed essere motivo di terza guerra mondiale. Ciò può essere evitato producendo biodiesel che riduca la crisi energetica e riequilibri l'economia del paese.
Migliora la vita del motore
Poiché il biodiesel è un carburante organico artificiale, la tintura ha meno possibilità di far funzionare il motore senza intoppi. Il biodiesel aumenta il numero di cetano e il potere lubrificante del carburante, migliorando efficacemente la durata del motore e facendo funzionare i veicoli senza problemi su strada senza creare inquinamento ambientale.
Svantaggi del biodiesel
È costoso
Uno studio sui biocarburanti ha dimostrato che il biodiesel è del 70-130% più costoso della benzina e del diesel perché dipende dalle colture interessate. Il processo utilizzato nella preparazione del biodiesel dipende dalle materie prime, che sono più costose del petrolio. Il prezzo del biocarburante aumenterà continuamente se la domanda dei clienti rimane bassa.
Carenza di cibo e acqua
Come sappiamo, il carburante biodiesel viene prodotto dall’esaurimento delle piante e dei raccolti e, per far fronte a questo, la produzione agricola dovrebbe essere aumentata, ma un aumento della produzione agricola può minacciare i fornitori idrici locali. Le colture o le piante utilizzate per produrre biodiesel sono piante ad alta intensità idrica, come la soia, che possono esaurire molte fonti d’acqua.
Adatto solo per climi caldi
Essendo un carburante ecologico, il biodiesel non è adatto ai climi freddi. I ricercatori hanno scoperto che il biodiesel cambia stato alle basse temperature; si trasforma in una sostanza gel che ne rende difficile l'utilizzo come combustibile. I conducenti dei climi freddi non potrebbero essere in grado di utilizzarlo come fonte di carburante poiché è incompatibile nelle regioni fredde. Questo problema può essere ridotto miscelando biodiesel con carburante diesel preparato per l’inverno.
Variazione della qualità del biodiesel
La qualità del biodiesel dipende dalla varietà di colture utilizzate nella sua produzione. La quantità di olio vegetale e raccolto può creare variazioni nella qualità del biodiesel.
Danneggiare le sedi in gomma di alcuni motori
Con l'intasamento, il biodiesel problematico può anche danneggiare le camere di gomma di alcuni motori.
Aumentare l'uso dei fertilizzanti
Con la richiesta di biodiesel aumenta anche la sua produzione, che necessita di colture. Le colture in crescita necessitano di più fertilizzanti, con conseguente inquinamento del territorio ed erosione del suolo. Invece dei fertilizzanti chimici, gli agricoltori dovrebbero prendere sul serio l’agricoltura biologica che combatte l’erosione del suolo e l’inquinamento del suolo. I fertilizzanti chimici sono costosi, ma gli agricoltori possono produrre fertilizzanti organici.
Aumento del prezzo dell'olio vegetale
La produzione di biodiesel necessita di olio vegetale, il che potrebbe aumentare la domanda e il prezzo dell’olio vegetale in alcuni paesi. Per risolvere questo problema è necessario un buon piano di backup.
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Il problema dell'intasamento del motore
Essendo uno strumento biodegradabile, il biodiesel può pulire lo sporco dal motore, ma lo sporco pulito viene ulteriormente raccolto nel filtro del carburante e crea il problema di intasarlo.
Aumenta l'emissione di ossido di azoto
L'uso del biodiesel (B100) aumenterà le emissioni di ossidi di azoto (NOx) di circa il 10-30% rispetto al carburante diesel, ma con il biodiesel B20 non vi è quasi alcuna emissione di ossidi di azoto. Le emissioni di ossido di azoto dipendono dal tipo di materia prima del biodiesel e dalla tecnologia del motore. La maggiore emissione di ossido di azoto si verifica con i combustibili altamente insaturi, tra cui la colza, il sapone e la soia.
Distribuzione del carburante
Il biodiesel è meno distribuito del diesel da petrolio, quindi il suo processo di distribuzione necessita di una spinta. A tal fine, dovrebbero essere sviluppate infrastrutture in modo che la popolazione possa adottarle come fonte primaria per far funzionare il motore.
Monocoltura
Questo è un grave svantaggio per l’erosione del suolo a causa della perdita di fertilità del terreno. Questo agricoltore coltiva ripetutamente lo stesso tipo di raccolto anziché produrre un raccolto diverso. Riduce le vitamine e i minerali nel terreno perché un tipo di raccolto li assume tutti in una volta, e la ripetizione li rende nulli nel terreno e riduce anche la qualità del raccolto.
Sostenibilità regionale
Solo alcune regioni sono adatte alla produzione delle colture necessarie alla produzione di biodiesel. I raccolti possono essere importati, aggiungendo spese di trasporto che aumentano i costi di produzione.
Conclusione: In diverse regioni, soprattutto in quelle calde, il biodiesel sarà più accessibile e conveniente. Dopo aver valutato i suoi vantaggi e svantaggi, si può concludere che il biodiesel è una fonte di carburante sostenibile.
Viene utilizzato come fonte di carburante alternativa per automobili e altri veicoli in tutto il mondo. Secondo il rapporto, fino ad ora, gli Stati Uniti sono stati il principale produttore di biodiesel, seguito da Brasile, Indonesia, Cina, Germania, Francia, Tailandia, Argentina, Paesi Bassi, Spagna e altri. Il biodiesel è un sostituto vitale del diesel di petrolio senza risultati dannosi.