Wie man zu Hause Biodiesel mit eigenen Händen herstellt

Wie man mit eigenen Händen Dieselkraftstoff herstellt

Als Rohstoffe werden pflanzliche oder tierische Fette verwendet, die eine Mischung aus Estern in Kombination mit Glycerin-Trialkohol-Molekülen darstellen.

Biokraftstoff (in diesem Fall Methylester) kann gewonnen werden, indem Glycerin, das Teil des Öls ist, durch Alkohol ersetzt wird. Dieser Vorgang wird als Umesterung bezeichnet. Aus einer Tonne Pflanzenöl und 110 kg Methyl- oder Ethylalkohol können in Gegenwart von 12 kg Alkalikatalysator NaOH 970 kg Biodiesel und 150 kg Glycerin gewonnen werden. Letztere Substanz wird bei der Herstellung von Seife und Kosmetika verwendet.

Während des Herstellungsprozesses wird Pflanzenöl auf 50 ° C erhitzt und durch wiederholte Filtration gründlich von mechanischen Verunreinigungen oder Speiseresten gereinigt. Alkali wird mit Methanol kombiniert und das als Ergebnis der Reaktion gebildete Methoxid wird zu warmem (um die Reaktion zu beschleunigen) Pflanzenöl gegeben, und das Hauptvolumen an Methylalkohol wird dort hineingegossen.

Die Mischung wird gründlich gemischt und 4-8 Stunden bei einer Temperatur von 55 bis 70 ° C stehen gelassen. Es schält sich unten in Glycerin, oben in Biodiesel (Ether) und in der Mitte in eine Seifenschicht ab. Glycerin wird durch den unteren Schlauch abgelassen, die Seifenschicht wird ebenfalls entfernt und der Dieselkraftstoff wird durch Waschen mit Wasser gründlich gereinigt und anschließend getrocknet (auf 65 ° C erhitzt).

Das Gute und das Schlechte von Biodiesel

Es gilt als guter Brennstoff, da es keinen Schwefel enthält und bei der Verbrennung weit weniger Luftschadstoffe emittiert als sein mineralisches Pendant (DF). Es hat hervorragende Schmiereigenschaften, was die Lebensdauer des Motors erhöht. Es stellt keine Gefahr dar, wenn es in den Boden oder in Gewässer gelangt - es zersetzt sich unter natürlichen Bedingungen in 28 Tagen.

Biodiesel hat auch Nachteile:

1. Hohe Temperatur schränkt die Filtrierbarkeit ein. Bei einigen Biodieselsorten beginnt die Bildung von Paraffin-Agglomeraten bereits bei +15 °C, bei anderen, beispielsweise in Rapsöl, bei mehreren Grad unter Null. Daher kann Biodiesel in kalten Klimazonen nur mit einem Kraftstoffheizgerät verwendet werden, was die Kosten des Autobesitzers für die Anschaffung und den Einbau einer Heizung erhöht.
2. Biodiesel sollte nicht länger als 3 Monate gelagert werden.
3. Die Kosten für industriellen Biodiesel sind immer noch hoch.

Warum müssen Sie Dieselkraftstoff mit Ihren eigenen Händen herstellen?

Aus der Beschreibung des Prozesses geht hervor, dass jeder technisch versierte Mensch mit seinen eigenen Händen Kraftstoff für Dieselmotoren herstellen kann. Aufwendiges Equipment ist nicht erforderlich, der Koffer kann in der Garage organisiert werden.

Hat eine solche Heimproduktion überhaupt einen Sinn? Werden die Rohstoffe zu realen Endverbraucherpreisen eingekauft, wird Biodiesel deutlich teurer als an Tankstellen gekaufter Dieselkraftstoff. Wenn die Zutaten billig oder völlig kostenlos bezogen werden, dann bleiben Fragen: Lohnt sich dieser Aufwand und ist es gerechtfertigt, sich und andere in einer Garage, einem Privathaus oder einem anderen Ort zu gefährden?

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Produktion zu Hause

Das erste und eines der Hauptprobleme ist, woher man genügend Rohstoffe bekommt.Nun, wenn Sie Landwirt sind und Raps anbauen oder Inhaber eines Restaurants sind, in dem pflanzliche Fettabfälle zurückbleiben. Wenn Sie keinen Zugang zu einer Quelle billiger Rohstoffe haben, können Sie Biodiesel nicht mit Ihren eigenen Händen herstellen. Der Kauf von Ölen wird unrentabel sein, insbesondere angesichts des zweiten Problems - der Kraftstoffqualität.

Um selbst hergestellten Biodiesel sicher in jedem Auto oder Heizkessel zu verwenden, ist es notwendig, die Qualität des Produkts sicherzustellen. Andernfalls müssen Sie mit endlosen Reparaturen und Reinigungen Ihrer Motoren und Kesseldüsen rechnen. Und dafür muss die Technik auf hohem und nicht handwerklichem Niveau organisiert und verifiziert werden. Dies führt wiederum zu den gleichen Kosten, deren Amortisation fraglich ist.

Mit minderwertigem Biodiesel kommen alte Autos und Traktoren mit anspruchslosen Motoren und Kraftstoffsystemen noch lange zurecht. Gleiches gilt für Tropföfen und Heizkessel mit Babbington-Brenner, die anspruchslos an die Brennstoffqualität sind. In diesem Fall ist die einfachste Anlage zur Herstellung von Biodiesel geeignet, in anderen Szenarien muss die Technik kompliziert sein. Um die Installation zu erstellen, benötigen Sie also:

• 3 Plastikbehälter, 2 davon groß und einer kleiner;
• 5 Kugelhähne;
• Rohre und Formstücke (T-Stücke, Bögen);
• elektrische Heizung mit Thermostat;
• Pumpe.

Um die Produktion von Biodiesel zu Hause zu beherrschen, müssen Sie die Behälter mit dem Hals nach unten auf Metallständer stellen und oben Verschlusslöcher zum Ausgießen der Komponenten bohren. Sie können auch Metallfässer oder selbstgebaute Tanks aus Stahlrohren mit großem Durchmesser verwenden. Am Boden jedes Gefäßes müssen Sie eine Armatur anbringen, einen Hahn daran schrauben und dann alle Elemente mit Rohren miteinander verbinden, wie in der Abbildung gezeigt:

Die durchschnittliche Kapazität wird als Reaktor dienen, wo es notwendig ist, ein Heizelement zu bauen. Öl wird in einen anderen großen Tank gegossen und Methylalkohol wird in einen kleinen gegossen. Als Katalysator wird dem Methanol zunächst Natronlauge zugesetzt. Nachdem die Ventile so geöffnet wurden, dass Stoffe aus den Hilfstanks in den Reaktor gelangen, werden die Pumpe und das Heizelement eingeschaltet, dessen Thermostat auf eine Temperatur von 60 °C eingestellt ist.

Im Video erklärt und zeigt Top Gear-Moderator Jeremy Clarkson, wie man zu Hause Biodiesel herstellt:

Biodiesel aus Raps

Mit der entsprechenden Technologie für den Anbau von Raps auf 1 ha Fläche ergibt die resultierende Ernte 20 Tonnen Grünfutter, 20 Tonnen Gründünger, 3-3,5 Tonnen Saatgut, 13 q Öl, 16 q Kuchen (Schrot), 100 kg Honig, 500 kg Papier. Es ist für die Herstellung von Rapsöl verschiedener Sorten konzipiert und muss einen Feuchtigkeitsgehalt von 5-7 %, eine Verunreinigung von nicht mehr als 1 %, einen Erucasäuregehalt von weniger als 2 % und eine Säurezahl von nicht mehr als 3 aufweisen. Ein Verstoß gegen diese Anforderungen verschlechtert die Effizienz des Pressens und der Veresterung und kann auch eine Verschlechterung der Ölqualität verursachen. Dies wird durch den Reifegrad der Samen und die Bedingungen ihrer Lagerung beeinflusst. Aus 3 Tonnen Samen mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 7–8 % können Sie 1 Tonne Biodiesel, 1,9 Tonnen Schrot (mit einem Ölgehalt von 8–12 %) und etwa 0,2 Tonnen Glycerin gewinnen.

Nach Angaben des Staatlichen Komitees für Statistik der Ukraine, 54% der angebauten Rapsernte im Jahr 2004; 67 % - im Jahr 2005; 78% - im Jahr 2006; 87 % - 2007; 83% - 2008 in EU-Länder exportiert. Nur wenige landwirtschaftliche Betriebe produzieren Biodiesel für den Eigenbedarf in Minifabriken und Forschungseinrichtungen, deren Produktivität 10.000 Tonnen Biokraftstoff pro Jahr nicht überschreitet. Die Produktion und Nutzung von flüssigen Biokraftstoffen im industriellen Maßstab ist in der Ukraine praktisch nicht existent. Nach Angaben des Ministeriums für Agrarpolitik der Ukraine arbeiten solche Anlagen erfolgreich in den Regionen Lemberg, Cherson, Odessa, Riwne, Winniza, Donezk, Ternopil und Poltawa. Die Gesamtkapazität der Geschäfte liegt bei etwa 600 Tonnen pro Tag.

Für den Zeitraum Juli-April 2008-2009 exportierte die Ukraine 2630,08 Tonnen Raps. Im gleichen Zeitraum 2009-2010 exportierte MY 1757,76 Tonnen Rapssamen in ausländische Märkte.Die größten Importeure von ukrainischem Raps sind die Länder der Europäischen Union (EU-27). Sie importieren Raps als Rohstoff für die Biodieselindustrie. Insbesondere wurden für den Zeitraum Juli-April 2010 MY 469,32 Tausend Tonnen Raps (27%) in die Niederlande, 346,01 Tausend Tonnen (20%) nach Belgien, 291,75 Tausend Tonnen (17%) nach Frankreich %), Polen exportiert - 134,46 Tausend Tonnen (8%).

Wie Biodiesel hergestellt wird

Der Rohstoff für diese Art von Kraftstoff kann jede Ernte sein, aus der eine große Menge Pflanzenöl gewonnen wird. Meistens sind es Raps und Sojabohnen, deren Verarbeitung die maximale Ausbeute an Rohstoffen und dementsprechend das Endprodukt in Form von Biodiesel ergibt.

Auch tierische Fette, die Abfälle aus Fleischverarbeitungsbetrieben, Gerbereien und anderen Betrieben sind, kommen ins Spiel. Auch gebrannte Pflanzenöle aus Restaurants und anderen Gastronomiebetrieben sind geeignet.

Zu beachten ist, dass Biodiesel aus Ölen pflanzlichen und tierischen Ursprungs mit einer relativ einfachen Technologie hergestellt wird. Die Hauptphasen des technologischen Prozesses sind wie folgt:

• Grob- und Feinreinigung von Rohstoffen (Öl) von kleinsten Verunreinigungen;
• Mischen von Öl und Methylalkohol unter Zugabe eines alkalischen Katalysators im Reaktor. Die Anteile von Rohstoffen und Methanol betragen 9:1, der Katalysator ist Natrium- oder Kaliumhydroxid;
• Erhitzen auf 60 °C und Rühren bei dieser Temperatur für etwa 2 Stunden. Die Stufe wird als Veresterung bezeichnet;
• die resultierende Substanz wird in einem separaten Behälter abgesetzt und in 2 Substanzen geschichtet - die Glycerinfraktion und der eigentliche Biodiesel;
• Im Separator werden die Stoffe getrennt, danach wird der Kraftstoff einer Wärmebehandlung unterzogen, um Wasser aus ihm zu verdampfen.

Die technologische Ausrüstung für die Herstellung von Biodiesel ist ebenfalls nicht sehr komplex und besteht aus mehreren Tanks, die durch Rohrleitungen miteinander verbunden sind, sowie Pumpen - dem Haupttank und mehreren Dosiertanks. Da alle Stufen in den Unternehmen automatisiert sind, sind der Reaktor und andere Tanks mit Temperatur- und Füllstandssensoren ausgestattet und die Steuerung steuert die Pumpen. Alle Daten zum laufenden Prozess werden auf dem Bediendisplay angezeigt.

Die Entwicklungsgeschichte

Die Umesterung von Pflanzenfetten wurde 1853 von den Wissenschaftlern E. Duffy und J. Patrick durchgeführt, lange bevor der erste Dieselmotor auf den Markt kam. Am 10. Juni 1893 testete Rudolf Diesel in Augsburg seinen ersten Einzylindermotor, der 3 m lang und 4,5 t schwer war. Der Motor explodierte und tötete fast den Erfinder. Zur Erinnerung an das Ereignis wurde der 10. Juni zum „Internationalen Biodieseltag“ ausgerufen. 1900 erhielt Diesel auf der Weltausstellung in Paris bei der Vorführung seines Motors den Hauptpreis.

Diesel glaubte, dass die Zukunft seiner Motoren in der Verwendung von Biokraftstoffen liege. 1912 sagte er: "Die Verwendung von Pflanzenfetten als Brennstoff mag heute unbedeutend erscheinen, aber im Laufe der Zeit können solche Fette so wichtig werden wie heute Erdöl- und Kohlenteerprodukte."

In den 1990er Jahren richteten die Hersteller von Dieselmotoren ihre Motoren neu aus, um Dieselkraftstoff aus Erdöl zu verwenden, der eine niedrigere Viskosität als Pflanzenfette hat. Die Ölindustrie konnte eine Invasion des Kraftstoffmarktes durchführen, weil die Herstellung von Kraftstoff aus Öl viel billiger war als aus biologischen Rohstoffen. Als Folge davon der langfristige Rückgang der Biokraftstoffproduktion. Erst vor kurzem sind Biokraftstoffe wie Biodiesel vor dem Hintergrund von Umweltbedenken und schrumpfenden Kostenunterschieden zu einer brauchbaren Alternative geworden.

Die Forschung zur Verwendung von umgeestertem Sonnenblumenöl und seiner Verbesserung auf herkömmliche Dieselkraftstoffstandards begann 1979 in Südafrika. Bis 1983 wurden die Forschungsergebnisse veröffentlicht.Das technologische Verfahren ermöglichte die Herstellung von Biodiesel, dessen Qualität den Standards von herkömmlichem Dieselkraftstoff entsprach. Das australische Unternehmen Gaskoks, das die Technologie von südafrikanischen Forschern erhielt, baute im November 1987 die erste Biodiesel-Pilotanlage und im April 1989 die erste Massenproduktionsanlage (mit einer Kapazität von 30.000 Tonnen Rapssaat pro Jahr).

Während der 2000er Jahre wurden Anlagen in vielen europäischen Ländern errichtet, insbesondere in der Tschechischen Republik, Deutschland und Schweden. Frankreich hat mit der eigenen Produktion von Biodiesel aus Rapsöl begonnen, 5 % Biodiesel werden herkömmlichem Dieselkraftstoff und 30 % dem Dieselkraftstoff des öffentlichen Verkehrs beigemischt. Es laufen Versuche mit 50 % Biodiesel. Inzwischen beginnen Länder auf der ganzen Welt, ihre eigene Produktion aufzubauen: 1998 identifizierte das Österreichische Biodiesel-Institut 21 Länder mit kommerziellen Biodiesel-Produktionsprojekten.

Im September hat Minnesota als erster US-Bundesstaat gesetzlich vorgeschrieben, dass nur Dieselkraftstoff mit mindestens 2 % Biodieselanteil verkauft werden darf.

Fazit

Wie sich herausstellte, ist die Herstellung von Biodiesel nicht so einfach, wie es scheinen mag. Vor allem, wenn Sie sich auf Ratschläge aus dem Internet konzentrieren. Dies bedeutet nicht, dass die heimische Produktion von Kraftstoff unmöglich ist, es erfordert nur erhebliche Investitionen und Anstrengungen.

Alternative Energie ist ein vielversprechender Bereich, dem viele Industrieländer Aufmerksamkeit schenken. Einer der beliebtesten alternativen Kraftstoffe ist Biodiesel, dessen Produktion sich derzeit dynamisch entwickelt.

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