Биотопливо... как искренне по-зеленому это звучит... Но и на самом деле, в отличие от других альтернативных видов энергоносителей, о которых я красочно рассказывал в предыдущих статьях, биотопливо уже есть, производится, транспортируется и потребляется. Все это носит уже настолько массовый характер, что даже есть статистические данные. Сейчас расскажу про источники, особенности использования, подстерегающие неприятности (как явные так и скрытие) и про положительные моменты (а они есть) при работе на био-жиже.
Что за биотопливо
Если верить тому, что мы знаем про нефть (а все полученные знания применимы и воспроизводимы на практике, значит верны) все виды ископаемого топлива должны иметь приставку био-. Но биотопливом в современной интерпритации, а именно в стандарте ISO 8217: 2024, называется группа энергоносителей, полученных особым путем, имеющая заданные свойства. Разновидностей довольно много, а меня интересует только две: метиловые эфиры жирных кислот и гидрогенезированные растительные жиры. Судя по наименованиям - ничего "зеленого" тут нет? Посмотрим... Кстати, если жмякнуть по этим топливам, то можно на Википедию попасть, я специально оставил для особо решительных ☺️.
Метиловые эфиры жирных кислот и Гидрогенезированные растительные жиры
За информацией по методам производства пришлось идти в сеть, но для меня все это написано на "эльфийском" и непонятно. Но для понимания далее изложенного материала нужно знать, что метиловые эфиры жирных кислот (далее МЭЖК) и гидрогенезированные растительные жиры (далее ГРЖ) получают принципиально разными методами. Если просто, то МЭЖК получают преобразованием сложных соединений в менее сложные химическими реакциями в контролирумой среде, чтобы точно знать что и во что превращается, так как реакция может и благополучно идет и без вмешательства человека.
ГРЖ производят гидрокрекингом, то есть крекингом (расщеплением) в водородной среде. Этот процесс схож с известным нам крекингом нефти, то есть разщеплением ее при нагреве на простые, более легкие составляющие (бензин, керосин, и т.д.). По ЭТОЙ ссылке ты найдешь патент на тех. процесс гидрокрекинга. Там очень скучно, потому что непонятно.
🔥Итак, МЭЖК и ГРЖ принципиально различны.
Сколько производится биотоплива
Различные агентства резюмируют статистические данные по разному, поэтому информация может отличаться в зависимости от имеющейся истории вашего браузера. Если усреднить до конца 2023-го - начала 2024-го, то различных сортов жидкого биотоплива было произведено 111 миллионов тонн, а газообразного - 41 миллион тонн. Капля в море на фоне общепланетарного потребления горючки. ВОТ ссылка на сайт международного агентства энергеники, а именно, на статистические данные (красивые графики) потребления горючки в 2024-м году.
То, что меня интересует составило всего 54 миллиона тонн. С источниками тоже не все хорошо...
В качестве сырья для производства био-этанола используется растительное сырье: сахарный тросник, сахарная свекла, пшеница, рис и другие съедобные культуры.
🔥Зопомним, это важно!
ГРЖ, МЭЖК и био-керосин производятся из растительных масел, соевого например, рапсового масла, пальмогово и других. Совсем уже незначительная доля производится из отходов лесозаготовительного производства и пищевой промышленности. Это количество настолько мало, что буквально сводится к нескольким лабораториям и некоторому количеству ферм с биореакторами, что по пальцам можно пересчитать.
Биогаз производится из отходов животноводческого производства, бытовых отходов и большая часть - из растительного сырья, снова.
Почему это нужно знать? А потому что весь переход на био-горючку задуман в рамках снижения пагубного воздействия на планету и использование пищи в приозводстве топлива, мягко сказать дороговато. Именно поэтому тот-же Евросоюз ограничивает производство биотоплива из пищевого сырья.
Потребители
В некоторых странах мира, таких как США, Бразилия, Индонезия и Норвенгия на протяжении многих лет уже действуют правила по внедрению биотоплива в повседневную жизнь. Био-горючка подмешивается в автомобильное и авиационное топлива и годовые отчеты по снижению углеродного следа в этих странах выглядят зеленее. В 2024-м году практически все произведенное жидкое биотопливо было использовано автомобильными моторами. Самое забавное, что это всего 0,5-0,6% от потребленного в 2024-м году топлива 🙄.
С газом, кстати, вообще нет проблем. Он идентичен природному, отлично с ним смешивается и поэтому используется привычным образом; инфраструктура для этого имеется, принципы и правила давно отработаны.
Биотопливо и судоходство
Посмотри еще раз на Рисунок 6, пока он еще рядом и найди там количество топлива биологического происхождения, что пошло на суда в качестве горючки... Всего 0,6%. Почему так мало? Во-первых его мало в принципе и наращивание объемов производства упирается в доступность сырья. Напомню, почти все сырье, идущее на производство биотоплива пригодно в пищу. Производители не хотят попадать в ситуацию "водку продать а деньги пропить", тут все весьма жестко. Но есть еще и бюрократические сложности...
Биотопливо на флот поставляют под маркой В с чиловым значением, например В5, В50, В90. Самым популярным сортом в 2023-м году было топливо В-24 и продано его было 518 000 тонн только в Сингарпуре. Почему именно В24? Все просто: эти 518 000 тонн были произведены на базе МЭЖК и в соответствии с современными руководящими документами в области перевозки жидких грузов при концентрации МЭЖК более 25% попадали в особую категорию и не могли быть перевезены обычными танкерами. Для этого нужно испольовать химовоз. В Роттердаме такой проблемы нет и там грузили все, включая В100 привычными бункеровочными баржами.
🔥Особенности законодательства.
Продажи и стоимость
Большая часть всей био-горючки продается в регионе АРА (Амстердам - Роттердам - Антверпен) и Сингапуре. Но на планете количество портов, способных дать био-бункер приближается к сотне. Цена... дорого. Я просто картинку прикреплю и все станет ясно.
Ну практически в полтора раза, если брать в качестве титульного примера чистый био-топляк В100. Интересно, что заставляет компании покупать заведомо более дорогое топливо, объективно теряя при этом преимущества перед конкурентами, работающими на старом добром нефтяном дистилляте?
Отчет компании DNV, что является первоисточником для этой статьи, прямо говорит, что основной побуждающий к покупке фактор - чистейший альтруизм зеленого оттенка. То есть компании заведомо идут на повышенные издержки для создания зеленого имиджа. То есть, все, что было произведено для флота, было куплено зелеными энтузиастами, потому что это невыгодно даже без очков и калькулятора. Биотопливо еще и повышенный расход имеет, но об этом чуть позже в главе "Свойства".
Самое интересное впереди... Производители био-горючки надеются на скорое введение обязательного использования биотоплива, чтобы получить импульс на расширение производства и наращивание прибыли и рентабельности. Никаких пряников, морячки, только палки 🥲.
Свойства биотоплива
А это самое "вкусное". Тут самое время вспомнить про природу биотоплива. Топливо на основе ГРЖ имеет большее цетановое число, следовательно, дает более стабильное горение, нежели классическое дистиллятное топливо. На этом все. Плотность и вязкость ниже и это уже серьезно, ведь при вязкости ниже 1,5 санти Стокс топляк будет сочиться через паронитовые прокладки, системы буквально будут потеть топливом. Шестеренчатые насосы от такой жидкости тоже не будут в восторге. Зато при перекачке при низкой температуре проблем не будет, ровно как и с длительным хранением на борту. Ах да, топливо на основе ГРЖ вообще не содержит серу, поэтому, чтобы топливная аппаратура не померла, нужно с первого же бункера использовать смазочные присадки к такому топливу. Единственная серьезная проблема топлива на основе ГРЖ - возможность заиметь неконвенционную температуру вспышки, то есть ниже 60 градусов по шкале Цельсия. Таковы его свойства. На это стоит обращать внимание при бункеровке.
Топливо на основе МЭЖК имеет меньшую энергоемкость, чем дистиллятное топливо, поэтому расход топлива будет больше. Настолько больше, что даже придется регулировать двигатель, чтобы обеспечить требуемую мощность. Хранится плохо, нестабильно. Связано это с технологией производства, ведь МЭЖК это смесь разных продуктов, что со временем расслаиваются. Но это только начало... Если такое топливо имеет контакт с водой, то в нем может завестись жизнь, топливо превратится в пищу, а топливная система будет забита отходами жизнедеятельности микроорганизмов. А еще при контакте с водой топлива на основе МЭЖК могут образовываться сильные неорганические кислоты, что без труда превращают тот-же аллюминий в "тыкву" довольно быстро. Что у нас в топливной системе из аллюминия? Правильно - фильтры тонкой очистки, их корпусы и элементы.
Кислотность - это отдельная тема для разговора. Из-за повышенной кислотности такое топливо обладает повышенными моющими качествами, что означает, что при первом использовании оно потащит весь многолетний осадок из труб и системы прямиков в фильтры и движок. Причем, для такого топлива можно запросить дополнительный тест на уровень кислотности, который вообще ни о чем не расскажет, ведь кислотность может резко возрасти при попадании воды в топливо уже на борту.
Итого, проблемы могут поджидать на всех стадиях использования биотоплива: хранение, очистка, расход.
Рекомендации
Топливо на базе гидрогенезированных жирных кислот (ГРЖ)
1- Убедиться в соответствии температуры вспышки конвенционным требованиям
2- Избегать смешивания с другими видами топлива
3- Обязательно отправлять топливо на анализ перед использованием
4- При первом использовании бункеровать в опорожденный и зачищенный танк
5- Обратить внимание на настройку топливных сепараторов (проверить соответствие гравитационных дисков и других настроек (зависит от модели))
6- Контролировать вязкость
7- Произвести меры по контролю смазочных свойств топлива (добавить присадки)
8- Отрегулировать двигатель в соответствии с новыми данными по теплотворной способности
Топливо на базе метиловых эфиров жирных кислот
1- Убедиться в совместимости с материалами топливной системы (металлы, резина, эластомеры)
2- Сверить температуру застывания и перекачивания, настроить систему
3- Усиленный контроль за фильтрами
4- Не смешивать с другими сортами топлива
5- Анализ перед использованием обязателен, произвести тест на совместимость на борту
6- Избегать обводнения топлива
7- Период хранения может варьироваться от 3-х месяцев до 6-ти в зависимости от большого количества факторов. Обеспечить своевременный расход
8- При первом использовании зачистить танки
9- Настроить двигатель на базе новых данных по теплотворной способности
Было интересно? Оставь комментарий 🎃🎃🎃. Просто скопируй туда эту елку 🎄.