식물성 기름 연료

Vegetable oil fuel
여과된 폐식물성 기름

식물성 오일은 디젤 엔진 및 가열 오일 버너에서 대체 연료로 사용될 수 있습니다.식물성 오일이 개조되거나 개조되지 않은 장비에서 연료로 직접 사용되는 경우, 이를 스트레이트 식물성 오일(SVO) 또는 순수 식물성 오일(PPO)이라고 합니다.기존의 디젤 엔진은 연료의 적절한 분무화가 가능하도록 식물성 오일의 점도가 충분히 낮도록 수정할 수 있습니다.이렇게 하면 탄소가 축적되어 엔진이 손상될 수 있는 불완전 연소를 방지할 수 있습니다.스트레이트 식물성 기름은 기존의 디젤과 혼합하거나 바이오디젤, HVO 또는 바이오퀴드로 가공하여 보다 광범위한 조건에서 사용할 수 있습니다.

역사

루돌프 디젤

루돌프 디젤은 그의 이름을 딴 엔진의 아버지였다.그의 첫 번째 시도는 석탄 분진 위를 달릴 수 있는 엔진을 설계하는 것이었지만, 후에 그는 식물성 기름 위에서 달릴 수 있는 엔진을 설계했다.그는 이 아이디어가 연료 공급원을 쉽게 구할 수 있는 농부들에게 그의 엔진을 더 매력적으로 만들어 줄 것이라고 기대했다.1912년 영국 기계 공학 협회에 대한 프레젠테이션에서, 그는 이 분야의 많은 노력을 인용했고 "채소 소스의 지방 기름이 사용될 수 있다는 사실은 오늘날 대수롭지 않게 보일 수 있지만, 그러한 기름은 아마도 몇몇 천연 미네랄 오일과 타르 제품들이 현재와 같은 중요성을 지니게 될 것입니다.."[1]

주기적인 석유 부족은 1930년대와 1940년대에 디젤 대체품으로서의 식물성 기름에 대한 연구에 박차를 가했고, 1970년대와 1980년대 초반에는 직선거리로 식물성 기름에 대한 과학적 관심이 최고조에 달했습니다.1970년대는 또한 소비자들이 자동차에서 식물성 기름을 직접 사용할 수 있도록 하는 최초의 상업 기업이 형성되었다. 서독의 엘스베트.1990년대 부건빌 분쟁에서 봉쇄로 석유 공급이 끊긴 섬 주민들은 차량에 코코넛 [2]오일을 주입했다.

응용 프로그램과 조작성

수정된 연료 시스템

대부분의 디젤 차량 엔진은 일반적으로 PPO(순수 식물성 오일)라고도 불리는 직선형 식물성 오일(SVO)을 사용하는 데 적합하며, 일부 수정 사항이 적용됩니다.기본적으로 SVO/PPO의 점도와 표면 장력은 엔진 또는 전기의 폐열을 사용하여 예열함으로써 감소해야 합니다. 그렇지 않으면 원자화 불량, 불완전 연소 및 탄산이 발생할 수 있습니다.한 가지 일반적인 해결책은 열 교환기와 페트로디젤 또는 바이오디젤 혼합을 위한 추가 연료 탱크를 추가하고 이 추가 탱크와 SVO/PPO의 메인 탱크 사이를 전환하는 것입니다.엔진은 디젤로 시동하고 예열하자마자 식물성 오일로 전환한 다음, 다시 냉각 상태에서 시동할 때 엔진이나 연료 라인에 식물성 오일이 남지 않도록 하기 위해 꺼지기 직전에 다시 디젤로 전환합니다.추운 기후에서는 식물성 오일 연료 라인과 탱크를 가열해야 하는 경우가 많습니다. 식물성 오일 연료 라인은 점성이 매우 강해지고 고체가 될 수도 있기 때문입니다.

단일 탱크 변환은 주로 독일에서 개발되어 현재는 유럽 전역에서 사용되고 있습니다.이러한 변환은 독일 유채씨 오일 연료 표준 DIN 51605를 충족하는 유채씨 오일로 안정적인 작동을 제공하도록 설계되었습니다.엔진 냉간 시동 방식을 수정하면 시동 시 및 엔진 예열 단계 중에 연소를 보조할 수 있습니다.적절하게 수정된 간접 분사(IDI) 엔진은 -10°C(14°F) 온도까지 100% PPO에서 작동 가능한 것으로 입증되었습니다.직분사(DI) 엔진은 일반적으로 블록 히터 또는 디젤 연소식 히터로 예열해야 합니다.단, 다수의 독일 기업이 단일 탱크 변환을 제공하는 VW TDI(터보차지 다이렉트 인젝션) 엔진은 예외입니다.장기적인 내구성을 위해 오일 교환 간격을 줄이고 엔진 유지 관리에 더욱 주의를 기울여야 합니다.

수정되지 않은 간접 분사 엔진

인라인 인젝션 펌프 또는 기계식 Bosch 인젝션 펌프를 통해 공급되는 간접 인젝션 엔진으로 구동되는 대부분의 차량은 동절기를 제외한 모든 온도에서 순수한 SVO/PPO로 구동할 수 있습니다.이 중 가장 인기 있는 엔진은 1980년부터 1985년까지 생산된 Mercedes-Benz W123과 W124 차량에 장착된 OM616과 OM617 엔진이다.인라인 분사 펌프가 장착된 간접 분사 Mercedes-Benz 차량과 PSA XUD 엔진이 장착된 차량은 특히 일반적으로 냉각수 가열식 연료 필터가 장착되어 있기 때문에 합리적인 성능을 발휘하는 경향이 있습니다.엔진 신뢰성은 엔진 상태에 따라 달라집니다.엔진, 특히 연료 인젝터, 냉각 시스템 및 예열 플러그의 유지 관리에 주의를 기울이면 수명이 단축됩니다.엔진이 개조되는 [3]것이 이상적입니다.

식물성 오일 블렌딩

식물성 오일의 상대적으로 높은 운동학적 점도를 줄여 기존의 압축 점화 엔진 및 연료 시스템과 호환되도록 해야 합니다.코졸벤트 블렌딩은 저분자량 [4]용매로 식물성 기름을 희석하여 점도를 낮추는 저비용 적응성 기술입니다.이 혼합, 즉 "절단"은 디젤 연료, 등유, 휘발유로 이루어졌지만, 그 효과에 대해서는 의견이 분분하다.주목되는 문제로는 [3]블렌드 사용 시 연료 펌프와 피스톤 링의 높은 마모 및 고장률이 있습니다.

가정 난방

주요 기사: Bioliquids

바이오매스로 만들어진 액체 연료가 운송 이외의 에너지 목적으로 사용될 때, 그것들은 바이오퀴드 또는 바이오 [5]연료라고 불린다.

대부분의 가정용 용해로 및 보일러는 2번 난방 오일을 연소하도록 설계되어 바이오디젤 또는 여과된 예열된 폐식물성 기름(WVO)을 연소시킬 수 있습니다.새로운 표준 오일 버너는 20% 바이오디젤(B-20)에서 작동하도록 인증되었습니다.바이오디젤은 연료 탱크에 있는 기존 타리 침전물을 방출하는 경향이 있어 하나 이상의 필터가 막히는 경향이 있기 때문에 더 높은 혼합은 주의를 요할 때 가능합니다.기존 오일 버너는 식물성 오일의 일부만 기존 오일 연료와 섞이면 막히거나 타는 경향이 있습니다.가정에서 소비자에 의해 식물성 오일을 세척하면 WVO를 통해 상당한 비용을 절감할 수 있습니다.많은 식당들이 사용한 식용유에 대해 최소한의 양을 받을 것이고 바이오 연료로 가공하는 것은 꽤 간단하고 저렴하다.석유를 바이오디젤로 만드는 것은 몇 가지 유독하고 위험한 화학 변화를 수반한다.필터링된 WVO를 직접 연소하는 것은 점성이 높고 점화 온도가 높기 때문에 다소 문제가 있습니다. 그럼에도 불구하고 적절한 예열 또는 작동하도록 설계된 버너를 사용하여 연소를 수행할 수 있습니다.따라서 WVO는 필요한 기계적 및 실험적 소질을 가진 사람들에게 경제적인 난방 옵션이 될 수 있습니다.

열과 전력의 조합

많은 회사가 공장 오일에서 작동하도록 최적화된 압축 점화 엔진 제너레이터를 제공하고 있으며, 공장 오일에서는 폐 엔진 열을 가열하기 위해 회수합니다.

특성.

영국에서 사용되는 SVO/PPO의 주요 형태는 유채씨 오일(주로 미국과 캐나다에서는 유채씨 오일이라고도 함)으로, 결빙점은 -10°C(14°F)[citation needed]입니다.그러나 현재 -12°C(10°[6]F) 정도에서 젤링되는 해바라기 오일의 사용은 냉기 시동 개선 수단으로 검토되고 있습니다.그러나 겔화점이 낮은 오일은 포화도가 낮아지고(요오드 수치가 높아짐) 대기 중 산소가 있을 때 더 쉽게 중합됩니다.

재료 호환성

중합은 결과적으로 분사 펌프 샤프트의 고착 및 파손, 인젝터 팁 고장으로 이어지는 다양한 연소실 구성 요소 손상과 같은 치명적인 구성 요소 고장과도 관련이 있습니다.부식 및 전기 분해와 같은 대부분의 야금학적 문제는 석유 기반 연료에서도 겔화를 일으킬 수 있는 수성 오염 또는 배관(구리 또는 아연 등)의 잘못된 선택과 관련이 있습니다.

온도 효과

일부 태평양 섬 국가들은 코코넛 오일 시장을 안정시키는 동시에 비용과 수입 연료에 대한 의존도를 줄이기 위해 코코넛 오일을 연료로 사용하고 있다.코코넛 오일은 2탱크 SVO/PPO 키트 또는 기타 탱크 가열 부속품 등을 사용하지 않는 한 온도가 섭씨 17도(화씨 63도) 이하로 떨어지지 않는 경우에만 사용할 수 있습니다.예를 들어 추운 기후에서 카놀라와 다른 오일을 사용하기 위해 개발된 동일한 기술을 사용하여 17도(화씨 63도) 미만의 온도에서 코코넛 오일을 사용할 수 있습니다.

유용성

스웨덴의 바이오디젤 버스

재생 식물성 기름

주요 기사:황색 그리스

재활용 식물성 기름(UVO), 폐식물성 기름(WVO), 폐식물성 기름(UCO),[7] 또는 황색 그리스(상품 교환)라고도 불리는 재생 식물성 기름은 조리용 기름을 사용하는 기업 및 산업으로부터 회수됩니다.

2000년 현재, 미국은 매년 110억 리터(29억 갤런) 이상의 재생 식물성 기름을 생산하고 있으며, 주로 감자 가공 공장, 과자 공장, 패스트 푸드 레스토랑의 산업용 딥 프라이어로부터 생산되고 있습니다.이러한 110억 리터를 모두 재활용하여 에너지 등가량의 석유를 대체하는 데 사용할 수 있다면 미국 석유 소비량의 거의 1%를 [8]상쇄할 수 있을 것입니다.재생 식물성 기름을 휘발유와 같은 표준 석유 유래 연료의 대체품으로 사용하는 것은 석유 공급을 보존함으로써 휘발유 가격을 낮출 것이다.

버진 식물성 기름

순수 식물성 기름 또는 스트레이트 식물성 기름이라고도 불리는 버진 식물성 기름은 연료로만 사용하기 위해 식물에서 추출됩니다.사용이 끝난 식물성 기름과는 대조적으로, 그것은 다른 산업의 부산물이 아니기 때문에 연료로 사용될 가능성은 [citation needed]다른 산업의 능력에 의해 제한되지 않는다.연료로 사용하기 위한 식물성 기름의 생산은 이론적으로 주어진 경제의 농업 능력에 의해서만 제한된다.하지만, 그렇게 하는 것은 순수한 식물성 기름의 다른 사용의 공급을 손상시킨다.

법적 영향

연료의 과세

도로 연료로서의 SVO/PPO에 대한 과세는 국가마다 다릅니다.많은 나라의 세입부서가 심지어 그 용도를 모르고 있거나 법제화하기에는 너무 하찮다고 생각할 수 있다.독일은 0%의 세금을 부과했었고, 그 결과 대부분의 연료 사용 개발에서 선두주자가 되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Knothe, Gerhard (2001). "Historical Perspectives on Vegetable Oil-Based Diesel Fuels" (PDF). Inform. American Oil Chemists' Society. 12 (11): 1103–1107. Retrieved 2021-04-20.
  2. ^ IMDb의 코코넛 혁명 (2000) 다큐멘터리 영화
  3. ^ a b 태평양제도 응용지질과학위원회 "마셜제도 공화국 석유연료 연구"
  4. ^ Dunn, R. O. (2008). "Low-Temperature Flow Properties of Vegetable Oil/Cosolvent Blend Diesel Fuels" (PDF). ddr.nal.usda.gov. Archived from the original (PDF) on 14 August 2011. Retrieved 23 April 2011.
  5. ^ "Renewable Energy Association Yearbook 2009" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2011-07-24.
  6. ^ Gregg, Forest. "Fuel Properties of Various Oils and Fats". Retrieved 2009-12-04.
  7. ^ Kotrba, Ron (September 23, 2014). "IncBio contracted to supply 2.4 MMgy biodiesel plant to Greece". Biodiesel Magazine. Retrieved 11 October 2014.
  8. ^ 미국의 온실가스 배출량 참조