3.1 So sánh chất lượng của biodiezel và diezel khoáng
Biodiezel có tính chất vật lý rất giống với dầu diezel khoáng. Tuy nhiên, tính chất phát khí thải thì biodiezel tốt hơn dầu diêzel khoáng được cho ở bảng sau: Các chỉ tiêu Biodiezel Diezel khoáng Tỷ trọng 0,87 – 0,89 0,81 – 0,89 Độ nhớt động học ở 40oC, cst 3,7 – 5,8 1,9 – 4,1 Trị số xetan 46 – 70 40 – 55 Nhiệt lượng tỏa ra khi cháy,
cal/g 37000 43800
Hàm lượng lưu huỳnh, % 0 – 0,0024 0,5 Điểm vẩn đục, oC -11 – 16 - CHỉ số iot 60 – 135 8,6
3.2 Ưu và nhược điểm của dầu biodiezel
Ưu điểm của biodiezel Trị số xetan cao
Trị số xetan là một đơn vị đo khả năng tự bắt cháy của nhiên liệu diezel. Trị số xetan của diezel càng cao thì sự mồi lửa và sự cháy càng tốt, động cơ chạy đều đặn hơn. Nhiên liệu diezel thông thường có trị số xetan từ 50 – 52 và 53 – 54 đối với động cơ cao tốc. Biodiezel là các alkyl este mạch thẳng do vậy nhiên liệu này có trị số xetan cao hơn diezel khoáng, trị số xetan của biodiezel thường từ 56 – 58. Với trị số xetan như vậy, biodiezel có thể đáp ứng dễ dàng yêu cầu của những động cơ đòi hỏi nhiên liệu chất lượng cao với khả năng tự bắt cháy cao mà không cần phụ gia tăng trị số xetan.
Hàm lượng lưu huỳnh thấp
Trong biodiezel hàm lượng lưu huỳnh rất thấp, khoảng 0,001%. Đặt tính này rất tốt cho quá trình sử dụng làm nhiên liệu, vì nó làm giảm đáng kể lượng khí thải SOx gây ăn mòn thiết bị và ô nhiễm môi trường.
Quá trình cháy sạch
Do trong biodiezel chứa khoảng 11% oxy nên quá trình cháy của nhiên liệu xảy ra hoàn toàn. Vì vậy với những động cơ sử dụng nhiên liệu biodiezel thì sự tạo muội, đóng cặn trong động cơ giảm đáng kể.
Biodiezel có khả năng bôi trơn bên trong rất tốt. Các cuộc kiểm tra đã chỉ ra rằng, biodiezel có khả năng bôi trơn tốt hơn diezel khoáng. Khả năng bôi trơn của nhiên liệu được đặc trưng bởi giá trị HFRR (high-frequency receprocating rig) , nói chung HFRR càng thấp thì khả năng bôi trơn của nhiên liệu càng tốt. Diezel khoáng đã xử lý lưu huỳnh có giá tri HFRR >= 500 khi không có phụ gia , nhưng giới hạn đặc trưng của diezel là 450. vì vậy diezel khoáng yêu cầu phải có phụ gia pha vào để tăng khả năng bôi trơn. Ngược lại biodiezel có HFRR khoảng 200 .VÌ vậy biodiezel còn là phụ gia tốt cho diezel khoáng. Khi thêm vào với tỷ lệ thích hợp biodiezel, sự mài mòn trong động cơ giảm mạnh. Thực nghiệm đã chứng minh sau 15000h làm việc, sự mài mòn vẫn không nhìn thấy.
Tính ổn định của biodiezel
Sự thuận lợi rất lớn về môi trường của biodiel là khả năng bị phân hủy rất nhanh của nó ( phân hủy đến hơn 98% chỉ sau 21 ngày.). Tuy nhiên sự thuận lợi này yêu cầu sự chú ý đặt biệt về quá trình bảo quản nhiên liệu. Khả năng thích hợp cho mùa đông
Biodiezel rất phù hợp cho điều kiện sử dụng vào mùa đông ở nhiệt độ -20oC. Đối với diezel khoáng, sự kết tinh (tạo tinh thể n-parafin) xảy ra trong nhiên liệu gây trở ngại cho các đường ống dẫn nhiên liệu, bơm phun nên phải thường xuyên làm sạch. Còn biodiezel chỉ đông đặc lại khi nhiệt độ giảm, và nó không cần thiết phải làm sạch hệ thống nhiên liệu.
Giảm lượng khí thải độc hại và nguy cơ mắc bệnh ung thư.
Theo các nghiên cứu của bộ năng lượng mỹ đã hoàn thành tại một trường đại học califonia, sử dụng biodiezel tinh khiết thay cho diezel khoáng có thể giảm 93,6% nguy cơ mắc bệnh ung thư từ khí thải của động cơ, do biodiezel có chứa rất ít các tạp chất thơm, chứa ít lưu huỳnh, quá trình cháy của biodiezel triệt để hơn nên giảm được nhiều thành phần hydrocacbon trong khí thải.
An toàn về cháy nổ tốt hơn
Biodiezel có nhiệt độ chớp cháy cao, trên 110 oC, cao hơn nhiều so với diezel khoáng (khoảng 60 oC), vì vậy tính chất nguy hiểm của nó thấp hơn, an toàn hơn trong tồn chứa và vận chuyển.
Nguồn nguyên liệu cho tổng hợp hóa học
Ngoài việc sử dụng làm nhiên liệu, các alkyl este axit béo còn là nguyên liệu quan trọng cho ngành công nghệ hóa học, sản xuất các rượu béo, ứng dụng trong dược phẩm và mỹ phẩm, các alkanolamin, isopropyric este, các polyeste được ứng dụng như chất nhựa, chất hoạt động bề mặt…… Có khả năng nuôi trồng được
Tạo ra nguồn năng lượng độc lập với dầu mỏ, không làm suy yếu các nguồn năng lượng tự nhiên, không gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường.
Nhược điểm chủ yếu của biodiezel Giá thành khá cao
Biodiezel thu được từ dầu thực vật đắt hơn so với nhiên liệu diezel thông thường. Ví dụ ở Mỹ 1 gallon dầu đậu nành giá sắp xỉ bằng 2 đến 3 lần 1 gallon dầu khoáng . Nhưng trong quá trình sản xuất biodiezel có thể tạo ra sản phẩm phụ là glyxerin là một chất có tiềm năng thương mại lớn có thể bù lại phần nào giá cả cao của biodiezel.
Tính chất thời vụ
Một hạn chế nữa của biodiezel đó là tính chất thời vụ của nguồn nguyên liệu dầu thực vật. Vì vậy muốn sử dụng biodiezel như là một dạng nguyên liệu thường xuyên thì cần phải quy hoạch tốt vùng nguyên liệu. Có thể gây ô nhiễm
Nếu quá trình sản xuất biodiezel không đảm bảo, chẳng hạn rửa biodiezel không sạch thì khi sử dụng vẫn gây ra các vấn đề ô nhiễm: do vẫn còn xà phòng, kiềm dư, metanol dư, glyxerin tự do… cũng là những chất gây ô nhiễm. vì vậy phải có các tiêu chuẩn cụ thể để đánh giá chất lượng của biodiezel.