Bionafta

Bionafta vyrobená ze sojového oleje

Bionafta (FAME - fatty acid methyl ester) je ekologické palivo pro vznětové motory na bázi metylesterů ­ nenasycených mastných kyselin rostlinného původu. Vyrábí se rafinačním procesem zvaným transesterifikace. Může být používána jako palivo bez jakékoliv úpravy ve vznětovém motoru (dieselu). Význam a spotřeba bionafty v Evropské unii neustálé stoupá. V dnešní době musí výrobci povinně přimíchat 5 % bionafty do nafty vyrobené z ropy.

Většina výrobců vozidel vydává seznamy aut, které mohou jezdit na stoprocentní bionaftu. Ve Velké Británii mnoho automobilek dává záruku pouze na motory, v nichž se spaluje maximálně 5% bionafty ve směsi s 95% klasické nafty - přestože se tento postoj považuje za přehnaně opatrný. Peugeot a Citroen jsou výjimky, protože nedávno oznámili, že v jejich HDI motorech se může spalovat směs s 30% bionafty. Další výjimky jsou Scania a Volkswagen, jejichž motory mohou využívat stoprocentní bionaftu.^[zdroj?] Na trhu v České republice je možné se setkat se směsnou motorovou naftou (řidčeji též SMN nebo Eko diesel), která obsahuje 31% biosložky a 69% klasické fosilní motorové nafty.

Historie

Čerpací stanice bionafty

Poprvé se použití rostlinných olejů jako paliva objevuje v amerických patentech ve čtyřicátých letech minulého století. K většímu rozvoji použití rostlinných olejů došlo až po energetické krizi počátkem sedmdesátých let. V České republice se používaly dva druhy bionafty: Bionafta I. a II. generace. Bionaftou I. generace byla označována taková bionafta, kterou tvoří výlučně methylestery (FAME) bez jakýkoliv dalších přísad. Má nižší kalorickou hodnotu, což způsobovalo nižší výkon a vyšší spotřebu paliva. Další nevýhodou bylo, že estery způsobují korozi a bobtnání součástí z klasické pryže. U čistého FAME se při nízkých teplotách (pod -10 °C) velmi zvyšuje viskozita, což zabraňuje jeho použití. V České republice se tato bionafta I. generace téměř nevyužívá.^[zdroj?] Uvedené nedostatky byly od roku 1997 odstraněny zavedením bionafty II. generace, což je směs methylesterů a motorové nafty. Obsah methylesterů byl určen minimálně 30 % a zbylých 70 % tvoří látky ropného charakteru. Bionafta II. generace byla také daleko méně agresivní vůči pryži než bionafta I. generace. Výhřevnost této směsi byla již srovnatelná s klasickou naftou. Tato bionafta II. generace se již také nepoužívá, a to hlavně z důvodu přeřazení z nižší kategorie daně s přidané hodnoty (5 %) do vyšší (19 %) a uvalení spotřební daně, což vedlo k jejímu zdražení na úroveň ropné nafty. K přeřazení došlo na konci roku 2003.^[zdroj?] Na trhu v České republice je možné se setkat se směsnou motorovou naftou, která obsahuje 31% MEŘO a 69% klasické fosilní motorové nafty.

Výroba

Bionaftu (FAME - fatty acid methyl ester) lze vyrábět z jakéhokoliv rostlinného oleje (řepkový, slunečnicový, sojový, použité fritovací oleje …). V České republice se nejčastěji používá k výrobě olej získaný z řepky olejné. Řepka je náročná rostlina, která pro svůj růst potřebuje hodně živin, a proto by se měla na polích pěstovat pouze každý čtvrtý rok. Probíhající chemická reakce se nazývá transesterifikace a probíhá za katalýzy. Jednotlivé postupy výroby se liší zejména použitým katalyzátorem a podmínkami reakce. Vyvíjí se nové postupy výroby: přeměna rostlinných olejů za pomoci enzymatických katalyzátorů, použití speciálních pevných katalyzátorů a výroba bez použití katalyzátoru.^[zdroj?]

Výhody

• Při spalovacím procesu lépe shoří, a tím výrazně snižuje kouřivost naftového motoru, emise polétavého prachu, síry, oxidu uhličitého, aromatických látek a uhlovodíků vůbec. Čistá bionafta není toxická, je biologicky odbouratelná a neobsahuje žádné aromatické látky ani síru. Bionafta nezpůsobuje ve vodě mikrobiologické zatížení až do koncentrace 10 mg/l a je pro ryby neškodná. Testy na Univerzitě v Idaho prokázaly, že ve vodním roztoku je po 28 dnech degradováno 95 % bionafty oproti pouhým 40 % motorové nafty.^[zdroj?] Hlavní výhodou je že je vyráběna z obnovitelných zdrojů.

• Má vysokou mazací schopnost (je mastnější než motorová nafta), a tím snižuje opotřebení motoru a prodlužuje životnost vstřikovacích jednotek. Mazací schopnost nafty je zvláště důležitá pro rotační vstřikovací čerpadla, kde jsou veškeré jeho pohyblivé části mazány naftou a ne mazacím olejem.^[zdroj?]
• Nevyžaduje žádné zvláštní podmínky pro uskladnění. Lze ji skladovat ve stejných zásobnících jako motorovou naftu, kromě betonových zásobníků.^[zdroj?]

Nevýhody

• Jednou z hlavních nevýhod je energetická náročnost celého výrobního procesu.^[zdroj?] Nejdražší surovina je olej.
• Mizivá účinnost využití sluneční energie. Podíl energie využitelné spálením bionafty a energie slunečního záření dopadajícího na pole s řepkou o velikosti potřebné k získání příslušného množství bionafty činí 0,08 %, zatímco u fotovoltaických panelů lze v podmínkách České republiky získat z plochy 8 - 10 m² ročně kolem 1 MWh elektrické energie, což představuje účinnost nejméně 10 %.
• Bionafta je silnější rozpouštědlo než standardní nafta, a tak rozrušuje usazeniny v palivovém potrubí, čímž se mohou ucpat vstřikovací ventily. Z tohoto důvodu výrobci aut doporučují vyměnit palivový filtr několik měsíců po přechodu na spalování bionafty. Při vyšším poměru smíchání s motorovou naftou může bionafta poškodit přírodní kaučuk a materiály z polyuretanové pěny.^[zdroj?]
• Další nevýhodou je, že při kontaktu s větším množstvím vody vznikají z bionafty mastné kyseliny, které mohou způsobit korozi palivového systému.^[zdroj?]

Studie Society of Chemical Industry

Podle studie Society of Chemical Industry při samotném spalování bionafty oproti klasické naftě nevzniká tolik skleníkových plynů a dalších nečistot, ale je třeba brát v potaz plyny, které vznikají při pěstování rostlin využitelných pro výrobu bionafty, což je dvojnásobek skleníkových plynů, oproti tomu, co vznikne, při následném spálení v motoru. Dle studie Society of Chemical Industry je řešením, pokud budeme jezdit na standardní naftu a zalesníme pole, kde se pěstují plodiny pro výrobu bionafty, dostáváme se na pouhou třetinu produkce skleníkových plynů, oproti budoucnosti s bionaftou.

Ekonomika

Evropská unie v březnu 2009 uvalila antidumpingová a antidotační cla na bionaftu z USA, protože američtí producenti ji v zemích EU prodávají za dumpingové ceny s pomocí vysokých dotaci americké vlády. Úroveň cel byla stanovená na 211,20 až 237 eur za tunu bionafty. Cla vstoupila v platnost 13. března 2009 a postihne řadu firem např. Archer Daniels Midland, Cargill, Green Earth Energy Fuels, Imperium Renewables, World Energy Alternatives, Peter Cremer North America aj. V platnosti mají být šest měsíců, po jejichž uplynutí Evropská komise rozhodne o jejich možném prodloužení až o dalších 5 let. Opatření bylo přijato na základě vyšetřování z podnětu evropských výrobců bionafty. Vládní subvence pomohly americkým firmám zvýšit podíl na trhu EU z 0,4 % v roce 2005 na 17 % v březnu 2008 a americký vývoz stoupl z 7000 na 1,5 miliónu tun bionafty v hodnotě asi 700 miliónů euro.

Odkazy

Reference

• V tomto článku je použit překlad textu z článku Biodiesel na anglické Wikipedii.

Související články

• Nafta
• Palivo
• Biopalivo
• Benzín
• Obnovitelný zdroj energie

Externí odkazy

• (česky)(anglicky) bionafta na portálu Univerzity Pardubice