Kylant degalų kainoms Lietuvoje, vis daugiau vairuotojų ieško pigesnių alternatyvų dyzelinui ir benzinui. Viena iš idėjų, kuri nuolat pasirodo internete, - augalinio aliejaus naudojimas kaip kuras. Nors ši idėja nėra nauja, realybė yra gerokai sudėtingesnė nei tiesiog į baką įpilti saulėgrąžų ar rapsų aliejaus. Šiame straipsnyje apžvelgsime augalinio aliejaus naudojimo galimybes, rizikas ir pažangesnes alternatyvas.
Tradicinio augalinio aliejaus naudojimas dyzeliniuose varikliuose
Cheminiai panašumai ir iššūkiai
Augalinis aliejus ir dyzelinas turi tam tikrų cheminių panašumų. Abu šie skysčiai gali degti dyzeliniame variklyje, kuriame kuras užsidega dėl suspaudimo. Pagrindinė priežastis susijusi su tuo, kaip veikia tradicinis dyzelinis variklis. Skirtingai nei benzininiai varikliai, dyzeliniai neturi žvakių, kurios uždegtų mišinį. Vis dėlto augalinis aliejus yra gerokai tirštesnis nei įprastas dyzelinas. Mūsų geografinėje platumoje populiariausias ir pigiausias yra iš rapsų išgaunamas aliejus.
Variklių suderinamumas
Ne visi automobiliai gali pakęsti alternatyvų kurą. Tuo metu šiuolaikiniai dyzeliniai automobiliai, ypač turintys „common rail“ sistemas, yra daug jautresni. Šiuolaikiniai automobiliai yra sukurti veikti tik su tiksliai apibrėžtas savybes turinčiais degalais. Automobilių specialistai įspėja, kad šiuolaikinių dyzelinių variklių kuro aparatūra yra itin tiksli ir jautri. Dėl to net specialiai gaminamas biodyzelinas kai kuriais atvejais gali būti pavojingas moderniems varikliams, todėl paprasto maistinio aliejaus naudojimas gali pridaryti dar daugiau žalos. Senesni dyzeliniai automobiliai, turintys mechaninius kuro siurblius, kartais gali veikti su augalinio aliejaus ir dyzelino mišiniu. Kadaise pats Rudolfas Dyzelis ketino savo varikliui naudoti žemės riešutų aliejų.
Fizikinės savybės ir galimi gedimai
Augalinis aliejus žemoje temperatūroje labai sutirštėja. Žiemą papildomų problemų gali sukelti ir tai, kad aliejus žemesnėje temperatūroje tirštėja, todėl automobilio variklis gali pradėti dirbti nestabiliai arba sunkiau užsivesti. Be to, problema gali būti ir pačiame aliejuje. Panaudotame aliejuje neretai būna įvairių priemaišų - druskų, maisto likučių ar kitų dalelių, kurios gali užkimšti kuro filtrus ar pažeisti variklio sistemą. Dėl to naudojant netinkamą kurą gali būti pažeisti purkštukai, siurbliai ar kiti svarbūs automobilio komponentai. Specialistai pabrėžia, kad nors socialiniuose tinkluose plintantys eksperimentai gali atrodyti kaip paprastas būdas sumažinti kuro išlaidas, realybėje jie gali baigtis brangiu automobilio remontu.
Teisiniai ir finansiniai aspektai
Daugelyje Europos šalių alternatyvūs degalai gali būti susiję su papildomu apmokestinimu arba specialiais reikalavimais. Lietuvoje ši idėja iš esmės gali būti svarstoma tik senesnių automobilių savininkų, kurių transporto priemonėse yra paprasti mechaniniai dyzeliniai varikliai. Tačiau net ir tokiu atveju dažnai reikalingos papildomos modifikacijos, pavyzdžiui, kuro pašildymo sistema.
Variklių konvertavimas augalinio aliejaus naudojimui
Konvertavimo technologija
Pasirodo, kad viena iš alternatyvų tradiciniam kurui gali būti paprasčiausias augalinis aliejus, kuris yra ne tik nebrangus, bet ir ekologiškas dyzelinio kuro pakaitalas. Naudojimui tinka aliejus, spaustas iš rapsų, sojos, kukurūzų, saulėgrąžų arba palmių. Toks kuras neteršia aplinkos, jame nėra sieros komponentų, neturi toksinių medžiagų, o svarbiausia, kad variklio galia išlieka nepakitusi. Tačiau gryni jie netinka dyzeliniams varikliams. Įrengus specialų konversijos komplektą, varikliai gali šildyti aliejų, todėl jis tampa pakankamai skystas, kad lengvai tekėtų per kuro sistemą ir efektyviai degtų.
Sprendimai Lietuvoje
Visai neseniai aliejaus panaudojimo idėją Lietuvoje ėmėsi įgyvendinti UAB „Biomotorai“. Ji specializuojasi automobilių su dyzeliniu varikliu perdirbimu į varomus augaliniu aliejumi. Pasak įmonės vadovo D. Karanausko, yra žinoma daug perdirbimo būdų, tačiau išanalizavusi juos įmonė atsirinko pačias geriausias įrangas ir sistemas. Šiuo metu Vokietija yra lyderė tarp dyzelinių variklių konvertavimo įrangų gamintojų. Įmonės vadovas patvirtina, kad dyzeliniai varikliai puikiai veikia naudojant augalinį aliejų.
Veikimo principas ir pritaikymas
Kadangi aliejaus klampumas yra daug didesnis nei dyzelino, jį reikia pakaitinti iki 70-80 °C, kol suskystės ir klampumas susilygins su dyzelino klampumu. Įranga prijungiama prie kuro padavimo sistemos. Šaltas variklis pradžioje turi būti užkuriamas naudojant dyzelinį kurą, o jam užkaitus iki 70 °C, per aliejaus šilumokaitį tekantis karštas variklio aušinimo skystis sušildo aliejų iki reikiamos temperatūros. Tuomet valdymo pulto pagalba perjungiama degalų rūšis ir automobilis važiuoja naudodamas aliejų. Likus keletui kilometrų iki kelionės pabaigos būtina perjungti į dyzelino režimą, kad atvėsusiame variklyje neliktų aliejaus. Perdirbti galima praktiškai visus mechanizmus, naudojančius dyzelinį kurą. Tokį kuro panaudojimo būdą galima pritaikyti ne tik lengvuosiuose automobiliuose, bet ir sunkvežimiuose, laivuose, elektros generatoriuose ir t.t. Lietuvoje didžiausią panaudojimo perspektyvą turi transporto įmonės, autobusų parkai, statybų ir kelių remonto darbams naudojančios techniką įmonės. Labiausiai savo charakteristikomis į dyzeliną panašus yra rapsų aliejus, tačiau kurui tinka beveik visos augalinio aliejaus rūšys. Svarbu, kad aliejus neturėtų jokių mechaninių priemaišų ir nebūtų užterštas vandeniu. Netgi naudotas augalinis kepimo aliejus gali sėkmingai tapti kuru, tačiau jį primygtinai rekomenduojama filtruoti iki 1 mikrono. Augalinis aliejus ne tik sumažina išlaidas kurui, bet ir dėl daug geresnių sutepimo savybių prailgina variklio tarnavimo laiką.
Augalinis aliejus su butanoliu
Tyrimai, atlikti variklių bandymų stende, įprastiems dyzeliniams varikliams be jokio papildomo pritaikymo gali būti naudojamas rapsų aliejaus ir butilo alkoholio mišinys. Butanolis - tai alkoholis, tradiciškai gaminamas iš iškasenų, o pastaruoju metu jis gali būti gaunamas iš biomasės fermentacijos būdu, naudojant Chlostridium acetobutylicum bei modifikuotas E.coli bakterijas. Gryna ši medžiaga netinka varikliams, tačiau gali būti naudojama kuro mišinių gamybai. Pagal naujas koncepcijas netradiciniu atsinaujinančiu kuru dyzeliniams varikliams gali tapti grynojo augalinio aliejaus ir butanolio mišinys. Esant sudedamųjų dalių santykiui 2:3, gaunamas dyzelinio kuro tankio skystis, kuris pagal kitus savo fizinius ir cheminius parametrus yra labai artimas dyzeliniam kurui. Šio kuro gamyba nereikalauja specializuotų įrenginių, pakanka sumaišyti abi sudedamąsias dalis. Bandymams buvo naudojamas serijinis dyzelinis variklis Perkins AD 3.152, turintis originalius gamyklos nustatymus. Taigi, rapsų aliejaus ir butilo alkoholio mišinio deginimas gerokai sumažino variklio triukšmo lygį, taip pat dūmingumą bei azoto junginių, angliavandenilių ir sieros kiekius išmetamosiose dujose. Tačiau padidėjo anglies oksidų kiekis. Aliejaus ir butilo alkoholio mišinys pasižymi geresnėmis tepimo savybėmis nei dyzelinis kuras, tai teigiamai veikia įpurškimo sistemos darbą.
Hidrintas augalinis aliejus (HVO) - tvari ateities alternatyva
Kas yra HVO?
Hidrintas augalinis aliejus (angl. Hydrotreated Vegetable Oil arba HVO) iš esmės keičia transporto sektorių ir žymi reikšmingą žingsnį link tvaresnio ir ekologiškesnio kuro. HVO yra atsinaujinantis dyzelinis kuras, gaunamas hidrinant ir skaidant įvairius riebalus bei augalinius aliejus. Žaliava gali būti rapsų aliejus, panaudotas maistinis aliejus ir gyvūniniai riebalai. Grynas biodyzelinas vadinamas HVO100, o ne HVO ir dyzelino mišiniu. Jame nėra sieros, deguonies ir aromatinių angliavandenilių, todėl tai tvari ir ekologiška iškastinio dyzelino alternatyva.
HVO gamybos procesas
HVO gamybos procesas apima riebalų ar aliejų hidrinimą, kurio metu jie papildomi vandeniliu, kad susidarytų dvigubos jungtys, po ko pašalinamas deguonis ir (arba) karboksilo grupės bei gaunami specialius kuro standartus atitinkantys parafininiai angliavandeniliai. Šis pažangus procesas leidžia pagaminti kurą, kurio cheminės savybės panašios į iškastinio dyzelino.
HVO savybės ir privalumai
HVO100 dyzelinas per visą savo gyvavimo ciklą iki 90 % sumažina šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, palyginti su įprastu dyzelinu. HVO ne tik tiesiogiai pakeičia įprastą dyzeliną šiuolaikiniuose dyzeliniuose varikliuose ir gerina tvarų judumą. Jo šiluminė vertė vienam kilogramui yra didesnė nei iškastinio dyzelino. Lyginant su iškastiniu dyzelinu, „Neste MY Renewable Diesel“ (HVO) dyzeline iš atsinaujinančių žaliavų nėra aromatinių medžiagų ar priemaišų. Dėl to degalai sudega maksimaliai efektyviai.
- Aukštas cetaninis skaičius: HVO cetaninis skaičius, nuo 70 iki 90, užtikrina sklandesnį variklio užvedimą, palyginti su iškastiniu dyzelinu, kurio cetaninis skaičius paprastai yra nuo 50 iki 65. Didelis cetaninis skaičius užtikrina efektyvų ir švarų degimą.
- Be sieros ir aromatinių junginių: HVO sudėtyje nėra sieros ar aromatinių junginių, kurių gausu tradiciniame iškastiniame kure.
- Geros šaltojo užvedimo savybės: HVO yra veiksmingas ir žemoje temperatūroje (iki -30 °C), kas ypač svarbu transporto priemones eksploatuojant šaltesnio klimato zonose.
- Tinka dyzeliniams varikliams: HVO galima naudoti dyzeliniuose varikliuose be jokių pakeitimų. „Neste MY Renewable Diesel“ kokybės reikalavimai atitinka Lietuvos teisės aktų keliamus reikalavimus automobiliniam dyzelinui, todėl gali būti saugiai naudojamas visuose dyzeliniuose varikliuose.
- Atsinaujinamumas: Pagamintas iš atsinaujinančių šaltinių, tokių kaip augaliniai aliejai, panaudotas maistinis aliejus ir gyvūniniai riebalai, HVO yra tvarus kuro pasirinkimas.
- Universalumas: HVO galima naudoti gryną (HVO100) arba maišyti su įprastu dyzelinu įvairiomis proporcijomis, pavyzdžiui, HVO25, HVO33 ar HVO50.
- Ilgesnis galiojimo laikas ir stabilumas sandėliuojant: Palyginti su įprastu biodyzelinu, kuris taip pat žinomas kaip FAME (riebalų rūgščių metilesteriai, angl. Fatty Acid Methyl Esters), HVO pasižymi geresniu stabilumu, kas padeda išvengti oksidacijos ir nuosėdų susidarymo sandėliavimo metu.
HVO prieinamumas ir infrastruktūra
HVO rasite degalinėse, pažymėtą „XTL“ kategorijoje, kur „X“ reiškia kintamąjį pirminį energijos šaltinį, o „TL“ reiškia „į skystąjį“. Ši etiketė naudojama visiems sintetiniams kuro tipams, įskaitant GTL (dujų į skystį), BTL (biomasės į skystį), CTL (anglies į skystį) ir HVO. Nuo 2024 m. UTA HVO tinklas plečiasi visoje Europoje, kurdamas tvirtą HVO infrastruktūrą. Tinklas siūlo įvairų ekologišką ir automobilių parkų poreikius bei tvarumo tikslus atliepiantį kurą (pvz., HVO100), kurį tiekia pagrindiniai rinkos žaidėjai, kaip „Neste“, „Tamoil“, „Repsol“ ar „Circle K“. Suomijoje viskas prasidėjo 2007 metais atidarius pirmąją „Neste“ gamyklą. „Neste MY Renewable Diesel“ dyzelinas yra hidrintas augalinis aliejus (HVO), gaminamas iš 100 % tvariai gaunamų atsinaujinančių žaliavų, pavyzdžiui, panaudoto kepimo aliejaus ir gyvūninių riebalų iš maisto pramonės atliekų.
HVO iššūkiai
Nors hidrintas augalinis aliejus (HVO) teikia daug naudos aplinkai ir įrangos eksploatacijai, jo praktiniam taikymui susiduriame su tam tikrais iššūkiais, o ypač su jo kaina ir reglamentavimu. HVO gamyba paprastai yra brangesnė nei iškastinio dyzelino ar net kitų biodegalų, tokių kaip FAME (riebalų rūgščių metilesteriai). Aukštesnę kainą daugiausia lemia sudėtingas gamybos procesas, įskaitant riebalų ir aliejų hidrinimą bei skaidymą, kas reikalauja didelių investicijų į gamybos įrenginius. Naujo tipo kuro naudojimui reikia gamintojo modelio specifinių patvirtinimų. ADAC atliktas tyrimas atskleidė, kad tik nedidelis keleivinių automobilių skaičius gali naudoti šio tipo kurą. Reglamentai kelia HVO griežtus patvirtinimo naudoti įvairiose rinkose reikalavimus. Kiekviena šalis ar regionas nustato specifinius reikalavimus dėl atsinaujinančių dyzelinų (kaip pvz., HVO) maišymo santykio ir naudojimo, kas reikalauja atlikti daug įvairių patikrinimų. Dėl to patekimas į rinką gali užtrukti, o sąnaudos gali padidėti, kas dar labiau apsunkina HVO ir tvaraus alternatyvaus kuro plataus įsisavinimo galimybes.
Bendrasis degalų kontekstas ir alternatyvos
Biodegalai
Biodegalai yra priskiriami atsinaujinančios energijos šaltinių grupei. Kaip kuras automobiliams jau yra paplitęs bioetanolis, biodyzelinas, bioalyva ir augalinis aliejus. Europos Sąjunga skatina naudoti biokurą ir ne tik jį, bet ir apskritai visą atsinaujinantį kurą. Kol kas daugiausiai biodegalų sunaudojama JAV ir Brazilijoje. Biodegalai skirstomi į pirmos, antros, trečios ir ketvirtos kartos biodegalus. Pirmos kartos biodegalams gaminti naudojamos maistinių augalų žaliavos, antros kartos biodegalams gaminti naudojama biomasė turinti lignoceliuliozės.
Biodyzelinas (FAME)
Biodyzelinas tai dyzelininis kuras, naudojamas dyzeliniuose varikliuose. Skirtingai nei įprastas dyzelinas, biodyzelinas išgaunamas ne iš žalios naftos (ją distiliuojant), o iš aliejų.
Bioetanolis
Bioetanolis yra laikomas viena taupiausių ir švariausių (aplinkai draugiškiausių) degalų rūšių. Didžiąją dalį bioetanolio sudėties sudaro 85 % pačio gryno bioetanolio, o likusius 15 % sudaro benzinas. Bioetanolis yra augalinės kilmės degalų rūšis, kurios gamybai naudojamos tokios augalinės kilmės žaliavos kaip rapsai, kviečiai, kvietrugiai ir rugiai. Jau iš pavadinimo galima pasakyti, kad ši degalų rūšis tai - paprasčiausias spiritas, etilo alkoholis. Nors įprastai BIO ir EKO produktai Lietuvoje kainuoja daugiau nei įprasti, tačiau bioetanolio kaina yra beveik trečdaliu pigesnė nei kitos degalų rūšys. Prognozuojama, jog toks kainų atotrūkis ateityje gali tik didėti, nes naftos produktams vis didinami akcizai.
Tradiciniai degalai
Degalų rūšių yra įvairiausių. Degalų agregatinė būsena gali būti skysta arba dujinė. Todėl skirstant degalus į rūšis, pirmiausia galima išskirti dvi viršutines kategorijas, tai yra skystas kuras ir dujinis.
Benzinas
Benzinas yra bespalvis kuras, pagrinde gaminamas iš naftos (distiliacijos būdu), tiesa, kartais benzinas dar gaminamas ir iš kieto kuro, tokio kaip: durpės, mediena, akmens anglys, degieji salūnai. Taip pat rečiau, bet irgi pasitaiko, kad benzinas gaminamas iš dujų. Kitos jo savybės: labai lengvai garuoja ir žaibiškai užsiliepsnoja. Į markes benzinai skirstomi pagal oktaninį skaičių. Oktaniniais skaičiais yra apibrėžiamos benzino savybės sudegti variklyje, kitaip sakant, šis skaičius nusako benzino antidetonacines savybes. Benzino sudėtyje yra benzeno ir sieros. Deja, bet sieros junginiai teršia aplinką, todėl jų leistinas kiekis degaluose yra vis mažinamas.
Dyzelinas
Dyzelinas tai skirtingų angliavandenilių mišinys, kuris distiliuojant žalią naftą yra pagaminamas taip, kad būtų tinkamas naudoti kaip kuras. Dyzelinas yra naudojamas tik dyzeliniuose varikliuose. Šis kuras paprastai yra skirstomas į tris rūšis: žieminį, pereinamąjį ir vasarinį. Kai kurios dyzelinų rūšys yra visiškai ekologiškos ir jų naudojimas vietoj benzino mažina sieros emisiją išmetamosiose dujose. Nors įprastai dyzelinas yra išgaunamas iš naftos, tačiau šiais laikais dyzelinu vadinamas ir iš kitokių žaliavų gaminamas/išgaunamas kuras. Parduodamų degalų savybės turi būti pritaikytos sezonui ir klimato juostai, tačiau ekstremaliu oru senuose degaluose arba pervažiavus iš vienos klimato juostos į kitą gali iškristi parafino nuosėdų. Jeigu kuro bakas pakankamai užpildytas, sumažėja kondensacijos bake pavojus. Pripildydami kuro, patikrinkite, ar aplink filtro siurblį esanti sritis yra švari. Venkite kuro išsiliejimo ant dažyto paviršiaus. Išsiliejusį kurą valykite vandeniu su plovimo priemone. Dyzelinas turi atitikti EN 590, SS 155435 arba JIS K 2204 standartus, turėti sieros kiekį, neviršijantį 10 mg/kg, ir turėti daugiausia 7 vol % FAME (Fatty Acid Methyl Ester).
| Degalų tipas | Žaliava | Pagrindinės savybės |
|---|---|---|
| Benzinas | Nafta, durpės, mediena, anglys, dujos | Bespalvis, lengvai garuoja, žaibiškai užsiliepsnoja, skirstomas pagal oktaninį skaičių. |
| Dyzelinas | Nafta, kitos žaliavos | Skirtingų angliavandenilių mišinys, skirstomas į žieminį, pereinamąjį, vasarinį. |
| Bioetanolis | Rapsai, kviečiai, kvietrugiai, rugiai | Spiritas (etilo alkoholis), švariausias, pigesnis už tradicinius degalus. |
| Biodyzelinas (FAME) | Augaliniai aliejai | Dyzelinis kuras, išgaunamas iš aliejų, o ne naftos. |
| Hidrintas augalinis aliejus (HVO) | Augaliniai aliejai, panaudotas aliejus, gyvūniniai riebalai | Atsinaujinantis, mažas ŠESD išmetimas (iki 90%), aukštas cetaninis skaičius, be sieros, geros šalto užvedimo savybės. |
Ekspertų įspėjimai ir rekomendacijos
Internete tokie eksperimentai pristatomi kaip pigesnė alternatyva degalams, tačiau specialistai įspėja - toks sprendimas gali ne tik nepadėti sutaupyti, bet ir baigtis rimtais automobilio gedimais. Pasaulinėse rinkose pradėjo kilti naftos kainos, kas gana greitai atsispindėjo ir degalinių švieslentėse. Brangstant dyzelinui dalis vairuotojų socialiniuose tinkluose pradėjo dalintis vaizdo įrašais, kuriuose į automobilių degalų bakus pila augalinį aliejų iš parduotuvių. Kai kur internautai teigia, kad taip važiuoti galima pigiau. Vis dėlto automobilių specialistai pabrėžia, kad tokie eksperimentai gali būti labai rizikingi.
Gamintojų rekomendacijos
Specialistai pabrėžia, kad jei siekiama mažinti dyzelinių automobilių poveikį aplinkai, verta rinktis specialiai tam skirtus alternatyvius degalus. Vienas tokių sprendimų yra hidrintas augalinis aliejus (HVO) - pramoniniu būdu pagamintas kuras, kuris gali sumažinti anglies dioksido emisijas iki 90 proc., taip pat mažina kietųjų dalelių ir azoto oksidų išmetimą. Tačiau paprastas maistinis aliejus, parduodamas parduotuvėse, nėra tas pats produktas kaip biodyzelinas ar HVO degalai. „Volvo“ rekomendacijose teigiama, kad nerekomenduojama naudoti specialių priedų, jūrinio dyzelino, šildymo alyvos, FAME ir augalinio aliejaus. Šis kuras neatitinka „Volvo“ rekomendacijų, spartina dėvėjimąsi ir didina žalos varikliui riziką. Visa tai pagal „Volvo“ garantiją nekompensuojama.
Kuro sistemos priežiūra
Dyzeliniai varikliai yra jautrūs degaluose esantiems teršalams, pvz., metalams ir dideliam kiekiui sieros. Siekiant optimalaus našumo, svarbu laikytis degalų filtro keitimo priežiūros intervalų ir naudoti originalias dalis. Kuro filtras atskiria kondensatą nuo kuro. Kondensacija gali sutrikdyti variklio darbą. Kuro filtras turi būti ištuštinamas intervalais, nurodytais techninės priežiūros ir garantijos knygelėje, arba tada, kai įtariate, jog į automobilį buvo pripilta užteršto kuro. Tuščias kuro bakas dyzeliniame variklyje gali sukelti problemų - pasibaigus dyzelinui ir užpylus kuro, gali tekti servise nuorinti kuro baką ir tik tada bus galima užvesti variklį.
Apibendrinant, tiesioginis augalinio aliejaus pylimas į automobilio baką yra rizikingas ir netinkamas šiuolaikiniams dyzeliniams varikliams sprendimas. Nors senesnius variklius galima modifikuoti, reikalaujama specialios įrangos ir žinių. Tvariausia ir efektyviausia alternatyva yra pramoniniu būdu gaminamas hidrintas augalinis aliejus (HVO), kuris atitinka visus kokybės standartus ir yra suderinamas su esamais dyzeliniais varikliais, reikšmingai mažindamas aplinkos taršą.
tags: #augalinis #aliejus #automobiliui