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主题:【原创】生物柴油 -- 橡树村

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家园 【原创】生物柴油

这是一年前给南非的中文媒体写的,拿过来凑数吧。因为是科普材料,所以没有标引用资料。

生物柴油最近几年忽然热了起来,美国已经试用好几年生物柴油了,欧洲也开始推广,中国目前有几个生物柴油项目正在建设,甚至南非都在筹划一个生物柴油项目。那么,生物柴油究竟是什么呢?有什么好处让各个国家都对它感兴趣呢?

生物柴油实际上不是柴油。它是一种柴油替代燃料,和石油没有什么关系。目前生物柴油的来源,是植物油和动物脂肪。植物油和动物脂肪里面含有长链脂肪酸,长链脂肪酸经过酯化反应以后,得到的液体和柴油有很多相似的地方,可以作为柴油的替代燃料使用。由于原料来源于生物,得到的东西又有些像柴油,所以这种燃料就被称为生物柴油了。

燃料燃烧是要排放尾气的,尾气中的污染物有很多问题,比如没有完全燃烧的烃,氮氧化物,都会产生臭氧,尾气中的二氧化硫,是导致酸雨的主要元凶,还有其他的什么一氧化碳,芳香烃等等,也对人体有害,柴油发动机产生的颗粒物,也不是什么好东西。使用生物柴油的优点就在这里。美国在生物柴油的环保性方面进行了很多年的研究,研究结果表明,使用传统的柴油发动机,使用生物柴油燃料,氮氧化物排放与传统柴油相当,排放物导致的臭氧生成量只是传统柴油的一半,一氧化碳排放量也显著降低,几乎没有什么芳香烃排放,也没有二氧化硫,颗粒物也少了很多,可以被称为清洁燃料。实际上,目前所有的燃料替代品里面,生物柴油是唯一的一个通过了美国的清洁空气条例测试的替代品。

生物柴油对人体也很安全。生物柴油的口服毒性,只有食盐的十分之一,对皮肤的腐蚀性,和普通的香皂差不多。另外,生物柴油是可以生物降解的,和传统柴油相比,生物柴油的降解速度是传统柴油的四倍,在水里面,28天的时间生物柴油就可以降解85%。

生物柴油的原料是动物植物,其中的碳的主要来源是大气中的二氧化碳,这样生物柴油燃烧以后的二氧化碳就可以重新成为燃料,循环使用。这就形成了生物柴油的另外一个优点:不显著增加二氧化碳排放。美国能源部和农业部的一项研究表明,在生物柴油的整个生命周期里面,排放的二氧化碳总量仅仅是传统柴油排放的二氧化碳的22%。

种植农作物,养殖动物,合成燃料,也都是需要消耗能量的,会不会生物柴油释放的能量不足以弥补生产生物柴油所消耗的能量呢?美国人也做了研究,生物柴油释放的能量是人类生产生物柴油消耗的总能量的3.2倍,使用生物柴油不会得不偿失。

使用生物柴油会不会需要使用专门的发动机呢?不用的。生物柴油成为替代燃料里面最热门的一个,主要原因之一,就是不需要对发动机以及燃料进料系统进行大的改动。在传统的柴油发动机里面,生物柴油表现的性能和传统柴油还是差不多的,也不会影响车的性能。不过也有需要注意的地方,生物柴油有溶剂效应,会在油箱和管道里面产生一些沉淀,这些沉淀最终会聚集到柴油滤清器这个地方,所以呢,使用生物柴油,就需要更经常的检查一下滤清器,保证油路通畅。还有一个问题,使用高含量的生物柴油,可能对目前发动机的密封圈什么的产生腐蚀。对于新车,这不是什么问题,因为推广低硫燃料以后,整个发动机的密封系统都有了新的标准,在新的标准体系下,生物柴油对密封圈的腐蚀性和柴油相当。对于老车呢,美国的实验表明,至少使用20%的生物柴油,是没有更换密封圈的必要性的。

还有一个重要问题,就是价格。生物柴油要比传统柴油贵一些,不少准备推广生物柴油的政府都在探讨在税收上面给与一定的优惠,从而降低生物柴油的价格。目前的方法呢,是使用生物柴油和传统柴油混合。混合使用也有很多的好处,一方面价格可以接受,仅比传统柴油贵一点点,另一方面对于发动机的改动要求就更小了。还可以解决一些使用纯生物柴油带来的问题,除了上面讲的对密封圈的腐蚀性,生物柴油的凝点比较高,在低温的情况下不能使用,使用混合柴油,就可以保证低温下的性能了。

推广生物柴油还需要保证在各个地方都有生物柴油供应。美国政府在这方面花了很大的力量,首先在很多城市的公共汽车,校车里面推广生物柴油,然后大力在全国建立生物柴油的供应网络,为生物柴油的使用者提供方面。这个模式很多准备上马生物柴油项目的国家都在效仿。南非就有一个政府支持的生物柴油推广计划,也许,几年以后,在南非也能使用到生物柴油呢。

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关键词(Tags): #生物柴油#生物能源元宝推荐:爱莲,

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家园 很好的科普

通俗易懂,深入浅出。

家园 有关生物柴油的补充

其实生物柴油的定义更宽泛,从制作的方式上可以分为:仅仅通过脱水处理的纯植物油(菜籽油,豆油,棕榈油等),英文统称Virgin Veg Oil;还有从餐馆回收的废油Waste Veg Oil(含一定比例的动物油,饱和脂肪酸),特别注意的是麦当劳和其它一些餐馆用的是加氢植物油,这类油脂不能用来制作生物柴油;最后才是上贴所说的化学合成生物柴油.一般的转脂基反应需要甲醇和氢氧化钠,在反应前用浓硫酸预处理WVO(只适用于废植物油),收率会明显提高.但是要注意风险,甲醇的毒性比较大,我过去曾在空旷的场地试验过,通风一定要好,手套和口罩是必须的.在美国除非在实验室,一般很难搞到高纯度甲醇(水份低,无水更好),我是从当地的赛车俱乐部找到的供货商.一般的Racing Car Fuel Gas 会使用一定比例的甲醇调和.最终反应的副产品是甘油.虽然第三种方法得出的产品是最理想的甲脂类生物柴油,但是它的工艺要求比前者高许多,而且有毒性,适合中型和大型的规模化生产.生物柴油是可以掺混汽油使用于汽油机的,比例不超过10%.如果个人要使用生物柴油,您需要柴油引擎(可以是车或者发电机),某些型号的柴油卡车不能使用生物柴油,比如2001年后的FORD F系列.TDI或者CDI系列是最好的平台.假如使用的是纯植物油或者过滤,脱水后的废植物油,您只需要在后备箱增加一个VEG OIL TANK即可,从发动机的冷却回路增加一个BYPASS旁路,用冷却液GLYCOL来预热/加热粘度高的生物柴油,还需要一个燃油过滤器,这是最基本的设计.

最近回国的时候想促成一个生物柴油的项目,可惜没成功.理由很简单,饭店卖给油贩废油的利润要比制作生物柴油再销售高很多.除非有公款,我这个项目自然黄了.于是总提醒自己,在中国没有WVO,只有炸油条的"专用油".

无语

关键词(Tags): #生物柴油
家园 大规模使用生物柴油的后果之一:

就是车和人抢口粮。有可能这边穷人饿殍满地,那边的汽车却跑的欢得很。

家园 现在这些项目还是需要国家支持的

你的项目是什么规模的?最近国家863重点支持项目里好像就有类似的项目,

可以和国内的企业或高校联合申请国家支持,成功的可能性会比较大了

家园 This is not rocket science.

首先没有特别的专利,所有材料和数据在网络都有公开。唯一需要一点技术的是硫酸作为催化剂的量和温度。个人以为863的钱该用到刀刃上,而不是这样的小项目。

其次,我最失望的是国内商人利欲熏心的做法,这不是一个863或者某某企业的扶植能改变的,这是中国当前的经济客观规律。

我喜欢做实事,而非政绩工程。

家园 商人利欲熏心是天经地义

不挣钱谁干呀?无论黑道白道,挣钱都不容易。

关键在于政府如何监管和指导。

政府也是利欲熏心,就该大批特批了。

我现在在申请一个可持续能源项目的基金,来源是美国的一个企业,额度是上亿美元,说是只要符合可持续能源要求,资金监管合理,钱就是白给的,其在这方面的投入这个企业会有相应的免税。

国内什么时候能有这个呀?

指望国内的企业自己去承担这些前沿领域的市场风险,这不是胡闹么?

家园 废油的正当出路是做肥皂

生物柴油合成的时候弄不好也就皂化了。

当然去炸油条的也不少。

家园 请先动手实验再说

原料先脱水,催化剂中的水份越低越好.成品水洗的方式有点窍门,这在网上也能找到.

在北美,废油是生物有害危险品,在中国是人的"食品添加剂",这也是天经地义的吗?

我说句实在话,生产WVO生物柴油的市场风险是很低的,更何况油料的供给关系到国计民生.

家园 是呀,一些地方弄不好就会起泡

皂化反应。水是避免不了的,控制皂化反应就是所谓的技巧。

废油在什么地方都是有害产品。在中国用到了食品里面也是国家法律不允许的。在中国存在的不合理现象不等于在中国也是合理合法的。

至于市场风险,有几个问题

1 什么生产规模的?相应投资规模?

2 长期稳定原料来源能否保证?这个在国内并不容易。

3 能否控制住原料价格?这个在国内也是很难的,毕竟有人和你竞争废油的出路。

4 有无有效的产品质量控制手段?特别是甲醇含量的控制,这个列在了美国的生物柴油产品标准里面。

5 运行成本?水电消耗多少?人工多少?设备维护成本多少?注意废油本身净化也需要成本。

6 废液处理?这个需要有合适的出路,特别是水洗产品的废液,含碱量高,是污染物。

7 销售渠道?国家是否允许你销售?如果销售?

8 是否有市场竞争力?市场价格如何?国内柴油很便宜,出厂价格不过四千一吨,有无竞争力?有无相关优惠政策?

9 投资回收期?

回答了这些问题才能谈市场风险。只口头说说没用呀。

网上能够找到的资料,毕竟是自己后院弄的东西,距离大规模生产还有很多距离。

家园 【文摘】师兄的一些东西

鉴定意见

**市科技局组织有关专家于200*年*月*日,对**省**研究所承担的**市科技计划项目“利用花生油下脚料和地沟油生产生物柴油关键技术的研究”进行了鉴定。与会专家听取了课题组的工作报告、技术研究报告、经济效益分析报告,通过质询答疑和现场考察,形成鉴定意见如下:

1、所提供的技术资料齐备完整,测试数据准确可靠,具备鉴定条件。

2、该项目建立了年产1万1吨的生物柴油生产示范装置,利用花生油下脚料和地沟油生产生物柴油产品,其主要性能指标经**省产品质量监督检验研究院检测,闪点、馏程、运动黏度、硫含量、密度等指标均优于我国O#柴油指标和美国生物柴油标准(FAME)。

3、该项目技术方法新颖、工艺路线合理,经济、生态效益显著,符合国家加强可再生能源开发利用的有关政策,具有广阔的推广应用前景。

4、该项目的主要创新点:(1)常温常压下生产,生产成本低,转化率达95%,生产过程安全、快捷;(2)自主研究出一次性复合催化剂;(3)生物柴油质量好(4)副产品甘油质量达到分析纯的标准。

专家鉴定委员会一致认为该成果达到同类研究国际领先的水平。    

建议继续进行生物柴油生产关键技术的研究,完善生产工艺,尽快进行成果推广。

鉴定专家组组长: *** (签字)

鉴定专家组副组长:***

二00*年*月*日

家园

说的非常清楚,我也不用解释楼上的COMMENTS.考虑一下大型餐馆年产废油50吨,1万吨的规模相当于一个500万人口省会城市.

几个月前我接触的一个项目是W州的沼气项目.经过合算,对比相应的天然气价格,那才是高投入,低效益,高风险的项目,唯有政府才会砸入几千万才能推动.橡树村提到的一亿刀,用在类似项目上还有点意思.

家园 能源乃国家之命脉

中国的经济发展,一直到现在都是建立在大量消耗能源的基础之上.建国初期,我们不得不给汽车背沼气包来解决能源问题.

从国防角度,美军对新型运输车辆SPEC是柴油+混合驱动.而坦克,自行火炮,舰艇等重型机械主要是用涡轮增压柴油机.而合成生物柴油中,高温下的物理特性要高于柴油.

还有农机上的用途,北美的一些农民已经开始用自家生产的植物油替代外购的燃油.也可以用来作为冬季的取暖用油,只要在富氧条件下燃烧就很充分.

我说的是生物柴油,不是用玉米做乙醇.

家园 技术上没有门槛

我怀疑的是在国内目前的情况下使用废油合成生物柴油的经济性。我提到的技术问题都是可以解决的问题。

至于鉴定么,技术专家只是技术专家,成本的计算也有时效性,一旦某些条件不成立,成本就难说了。再说了,在国内搞项目的,都知道技术鉴定是怎么回事。不说怀疑这个具体项目的鉴定,而是国内的鉴定实在没有多少是真的。

一万吨的示范装置应该是不能盈利的,我接触过的两个项目都是年产十万吨规模的,需要在政府补贴情况下盈利,原料还是很清洁的油。使用脏油,可能需要的规模更大。

生物柴油主要是市场风险而不是技术风险,特别是使用废油为原料。这个市场风险,需要政府的政策来降低。说生物柴油没有市场风险,政府就更有借口不予支持了,风险都不大了,你自己赚钱就是了,找政府干嘛?

家园 废油存在但是收集很难

这种事情真的没有想象的这么容易,除非有政府指令性政策,否则很难办到。

废油作为生物柴油原料,主要问题是一些工艺之外的问题,而不是工艺本身,解决这些问题,是需要依托政府的。

另外废油的确初步处理的时候比较难,想想不同来源的废油杂质成分不一样,浓度不一样,需要的清洁方法有很多不同,这会对成本又很大影响。

我对在国内进行这样的项目非常不看好。受累不讨好的项目。

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