Biodiesel: förnybart dieselbränsle från oljor, animaliskt fett och alger
Upptäck hur biodiesel från vegetabiliska oljor, animaliskt fett och alger ger förnybar, miljövänlig diesel för fordon och flyg – alternativet till fossil diesel.
Biodiesel är en typ av bränsle som framställs genom att man ändrar vegetabilisk olja, animaliskt fett, särskilda typer av alger och eventuellt även avloppsvatten. Det anses vara en typ av förnybar energi, eftersom allt kommer från levande växter och djur. Det kan användas för att driva en motor, vanligtvis för fordon, inklusive flygplan. Den ersätter diesel som kommer från petroleum, en typ av fossilt bränsle.
En viktig skillnad mot vissa andra biobränsle som framställs av biomassa är att biodiesel ofta utgår från oljor och fetter och använder en kemisk process som kallas transesterifiering för att omvandla triglycerider i oljan till estrar (vanligtvis metylestrar). Denna process skiljer sig från bioetanol eller biogasproduktion som görs direkt från socker, stärkelse eller organiskt material och använder andra kemiska eller biologiska metoder.
Hur biodiesel framställs
Den vanligaste metoden är transesterifiering: olja eller fett reagerar med en alkohol (oftast metanol) i närvaro av en katalysator (t.ex. natrium- eller kaliumhydroxid). Resultatet blir fettsyremetylestrar (FAME) — det som vanligtvis kallas biodiesel — samt glycerol som biprodukt. Det finns också alternativa processer, till exempel hydrogenering, som ger så kallad förnybar diesel eller HVO, vilket är kemiskt mer lik petroleumdiesel.
Råvaror
- Vegetabiliska oljor: rapsolja, sojabönolja, palmolja med flera.
- Matavfalls- och använda frityroljor: återvunnen matolja ger ofta stor klimatnytta eftersom den utnyttjar avfall.
- Animaliska fetter: slaktavfall och talg kan användas efter förbehandling.
- Alger: mikroalger kan producera mycket olja per ytenhet och är ett lovande foder för framtiden.
- Avloppsvatten och organiskt avfall: används i vissa avancerade processer där oljor extraheras eller där organiska komponenter omvandlas vidare.
Egenskaper och användning
Biodiesel har flera praktiska egenskaper som påverkar hur det används:
- Energiinnehåll: något lägre än petroleumdiesel (vanligtvis 8–12 % mindre energi per liter), vilket kan ge något högre förbrukning.
- Cetantal: ofta högre än fossil diesel, vilket kan förbättra förbränningen i vissa motorer.
- Smältpunkt och viskositet: biodiesel har högre viskositet och kan frysa vid högre temperaturer än fossil diesel — kräver åtgärder i kallt klimat.
- Biologisk nedbrytbarhet och toxicitet: biodiesel är generellt mer biologiskt nedbrytbart och mindre giftigt än fossil diesel.
Blandningar är vanliga: B5 (5 % biodiesel) är ett vanligt standardinslag som i regel fungerar i alla moderna dieselmotorer utan ändringar, medan högre andelar (t.ex. B20, B100) kan kräva materialanpassningar och särskild hantering.
Miljöpåverkan
Biodiesel bidrar ofta till lägre nettoutsläpp av växthusgaser jämfört med fossil diesel, särskilt när den framställs från restprodukter eller avfall. Exakta klimatvinster beror mycket på råvaran och hur den produceras. Viktiga aspekter att beakta är:
- Livscykelutsläpp: produktion, transporter och markanvändning påverkar total klimatnytta. Råvaror som odlas på ny skog marker kan ge negativa effekter.
- Partiklar och CO2: biodiesel brukar minska partikelföroreningar och fossilt CO2-utsläpp, men kan i vissa fall öka NOx-utsläppen beroende på motor och förbränning.
- Biodiversitet och markanvändning: storskalig odling av oljeväxter kan konkurrera med livsmedelsproduktion och påverka biologisk mångfald.
Standarder och bruksregler
Det finns internationella och nationella standarder för biodiesel (t.ex. EN 14214 i Europa för FAME) som reglerar kvalitet, gränsvärden för fria glyceroler, fukt och andra egenskaper. Fordonstillverkare anger ofta vilka blandningar som är godkända för deras motorer; kontrollera alltid tillverkarens rekommendationer innan högre andelar biodiesel används.
För- och nackdelar
- Fördelar: förnybar råvara, ofta lägre livscykelutsläpp, minskade partiklar, användbar i befintlig infrastruktur vid låga blandningsnivåer, möjlig nyttiggörande av avfall.
- Nackdelar: varierande kvalitet, kallflödesproblem, potentiellt högre NOx, konkurrens om mark, beroende av råvarans ursprung för klimatnytta.
Framtid och utveckling
Utveckling pågår för att förbättra råvaror (t.ex. alger), optimera processer (minska energianvändning vid framställning) och kombinera biodiesel med andra förnybara tekniker. Inom flygbranschen talas ofta om sustainable aviation fuel (SAF) som kan tillverkas med liknande råvaror men via andra processer för att uppnå högre energitäthet och kompatibilitet med jetmotorer.
Sammanfattningsvis är biodiesel ett flexibelt och relativt moget alternativ till fossil diesel, men dess verkliga klimat- och miljönytta beror starkt på val av råvara, produktionsmetod och hur det används i praktiken. Biobränsle som framställs av biomassa utan att gå via oljor använder andra processer och bör därför bedömas utifrån sina egna tekniker och effekter.
Biodieselraffinaderi i Österrike, nära fält där det kan odlas oljeväxter.
Äldre diesel-Mercedes är populära för att köras på biodiesel.
I vissa länder är biodiesel billigare än konventionell diesel.
Fördelar och nackdelar
Biodiesel är mycket renare och mindre förorenande än dieselbränsle som tillverkas av fossila bränslen. Den fungerar också som ett lösningsmedel (som tvål). Den rengör faktiskt motorn så mycket att den kan dra ut gammal smuts i motorn och täppa till filtren. När filtren har bytts ut är det bra.
I USA och flera andra länder finns det nya lagar som säger att vanligt dieselbränsle måste ha låg svavelhalt. Detta minskar föroreningarna, särskilt det sura regnet, men det gör också bränslet mindre halt. Att tillsätta biodiesel bidrar till att hålla bränslet glidande och motorn smidig.
Den mesta biodieseln kommer från växter. Detta innebär att mycket jordbruksmark används för att odla växter för bränsle i stället för för att föda djur och människor. Det finns forskare, kemitekniker och jordbruksingenjörer som undersöker hur man kan använda alger och saltvattenväxter för att framställa olja. Detta skulle inte ta bort jordbruksmark som används för att odla mat. Dessutom kommer en del biodiesel från spillolja och spilld djurfett som annars skulle kastas bort. NASA testar biodiesel som tillverkas av kycklingfett som bränsle för sina flygplan.
Alla dieselbränslen har problem med att starta en motor i kallt väder, men biodiesel har större problem. Detta kan lösas genom att blanda biodiesel och vanlig diesel i rätt blandning. Eller genom att värma bränslet innan det används av motorn. Det kan finnas en värmare inbyggd i fordonet för detta.
Biodiesel från växter
Den mesta biodieseln tillverkas av oljeväxter. Oljefrö är alla typer av frön som innehåller tillräckligt mycket olja för att kunna användas för att göra vegetabilisk olja.
I Brasilien är ricinbönor de bästa växterna för att framställa biodiesel. I Tyskland tillverkas biodiesel vanligen av rapsfrön. Sojabönor och solrosfrön används vanligen i USA. I Thailand kommer råvaran troligen från palmolja, kokosolja, jatrophaolja och animaliskt fett. Jatropha-träd växer också i Indien och Afrika.
Vissa tillverkar sin egen biodiesel genom att omvandla gammal olja som används på restauranger för att steka mat. Avgaserna luktar lite som pommes frites.
Biodiesel från alger
En dag kan alger användas för att framställa mer biodiesel än vad som görs i dag av vegetabilisk olja. Alger kan odlas på platser där det inte går att odla mat, så de skulle inte ta bort mat från människor. Men just nu är det fortfarande för dyrt, men forskare tittar på sätt att göra processen bättre.
Frågor och svar
F: Vad är biodiesel?
S: Biodiesel är en typ av bränsle som tillverkas av vegetabilisk olja, animaliskt fett, speciella typer av alger och eventuellt även avloppsvatten.
F: Är biodiesel en förnybar energikälla?
S: Ja, biodiesel anses vara en typ av förnybar energi eftersom den kommer från levande växter och djur.
F: Vad kan biodiesel användas till?
S: Biodiesel kan användas för att driva motorer, vanligtvis för fordon inklusive flygplan.
F: Vad ersätter biodiesel?
S: Biodiesel ersätter diesel som kommer från petroleum, en typ av fossilt bränsle.
F: Hur skiljer sig biobränsle som framställts av biomassa från biodiesel?
S: Biobränsle som framställs av biomassa utgår inte från olja och använder en annan kemisk process för att framställa bränslet, medan biodiesel framställs av vegetabilisk olja, animaliskt fett, speciella typer av alger och eventuellt till och med avloppsvatten.
F: Kan biodiesel tillverkas av alla typer av växter eller djur?
S: Biodiesel kan tillverkas av en mängd olika källor, inklusive vegetabilisk olja, animaliskt fett, speciella typer av alger och eventuellt till och med avloppsvatten.
F: Är biodiesel miljövänligt?
S: Biodiesel anses vara mer miljövänligt än traditionell diesel eftersom det tillverkas av förnybara källor och ger lägre skadliga utsläpp.
Sök