ביו דיזל – הבדלי גרסאות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה
→ העריכה הקודמתהעריכה הבאה ←
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
חזותיקוד ויקי
מ שוחזר מעריכות של 94.159.185.255 (שיחה) לעריכה האחרונה של Luckas-bot
Gtep etgarim (שיחה | תרומות)
213 עריכות
אין תקציר עריכה
שורה 1: שורה 1:
{{ארגז חול פרטי}}
{{שכתוב|נושא=טכנולוגיה|סיבה=לא אנציקלופדי, משבח את הביו דיזל|נושא=מדעי הטבע}}
{{שכתוב|נושא=טכנולוגיה|סיבה=לא אנציקלופדי, משבח את הביו דיזל|נושא=מדעי הטבע}}
[[תמונה:Biodiesel.JPG|שמאל|ממוזער|250px|דוגמה לביו-דיזל צמחי]]
[[תמונה:Biodiesel.JPG|שמאל|ממוזער|150px|דוגמה לביו-דיזל צמחי]]
[[תמונה:biodiesel tank.jpg|שמאל|ממוזער|250px|מכל תדלוק ביודיזל ליצרן ביתי]]
[[תמונה:biodiesel tank.jpg|שמאל|ממוזער|250px|מכל תדלוק ביודיזל ליצרן ביתי]]
[[תמונה:Peanut 9417.jpg|שמאל|ממוזער|250px|ניתן להניע משאיות ואוטובוסים בעזרת [[שמן תעשייתי]] המופק מבוטנים]]
[[תמונה:Peanut 9417.jpg|שמאל|ממוזער|250px|ניתן להניע משאיות ואוטובוסים בעזרת [[שמן תעשייתי]] המופק מבוטנים]]
[[תמונה:Biodiesel_home_made.jpg|שמאל|ממוזער|250px|מכונה ביתית לייצור ביודיזל]]
[[תמונה:Biodiesel_home_made.jpg|שמאל|ממוזער|250px|מכונה ביתית לייצור ביודיזל]]
'''ביו דיזל''' הוא [[דלק ביולוגי]], כלומר [[דלק]] המיוצר מ[[שמן|שמנים]] ממקורות מתחדשים כתחליף ל[[דיזל]] המחצבי. הוא יכול להיות מופק מ[[שמן צמחי]] ([[סויה]], [[קנולה]], [[קוקוס]], [[תירס]], [[בוטן|בוטנים]] ועוד) או להיות ממוחזר משמן [[טיגון]] ואף מ[[שומן]] [[בעלי חיים]]. בתהליך ההפקה הגליצרול ([[גליצרין]]) מוצא באופן כימי מהשמן.
'''ביו דיזל''' הוא [[דלק ביולוגי]], כלומר [[דלק]] המבוסס מולקולות אורגניות המכונות [[אלקיל]] – [[אסטר|אסטריות]] ארוכות המורכבות מ[[מתיל]], [[פרופיל]] או אתיל. דלק זה מיוצר מ[[שמן|שמנים]] צמחיים או שומן מן החי. ביו דיזל יכול לשמש כתחליף חלקי ואף מלא ל[[סולר|דיזל]] המחצבי. הוא יכול להיות מופק מ[[שמן צמחי]] (כגון:[[סויה]], [[קנולה]], [[קוקוס]], [[תירס]], [[בוטן|בוטנים]] ועוד) או להיות ממוחזר משמן [[טיגון]] ואף מ[[שומן]] [[בעלי חיים]]. הפקת הביו דיזל לרוב כרוכה בתגובה כימית בין תרכובות שומן ([[ליפידים]]) לבין מולקולות [[כהל]].


==תערובות==
[[מנוע דיזל|מנוע הדיזל]] הראשון, שהומצא בידי [[רודולף דיזל]], בשנת [[1892]] הונע באמצעות שמן בוטנים.
ביו דיזל יכול לשמש תחליף עבור רוב [[מנוע דיזל|מנועי הדיזל]], מבלי צורך לעשות בו שינויים מבניים, וכן לצורך [[הסקה]] ביתית. ניתן להשתמש במגוון יחסי ערבוב בין הביו-דיזל לדיזל מחצבי רגיל, וכן להשתמש בביו-דיזל בלבד. ישנו מגוון רב של תערובות נפוצות של ביו-דיזל ודיזל מחצבי זמינים ללקוחות פרטיים. השיטה הנפוצה לקטלוג תערובות הדלקים החלופיים האלו היא פקטור "B" אשר מסמל את כמות הביו דיזל בתערובת. למשל סוג B20, מכיל 20% ביו-דיזל והשאר דיזל רגיל. <ref name="basics">{{cite web |url= http://www.biodiesel.org/what-is-biodiesel/biodiesel-basics |title=Biodiesel Basics - Biodiesel.org |work=biodiesel.org |year=2012 [last update] }}</ref>
בתערובות של B20 ונמוכות יותר ניתן לעשות שימוש במנוע דיזל רגיל, ללא צורך בשינויים או עם תאמות מזעריות, <ref>{{cite web
|url=http://www.nrel.gov/vehiclesandfuels/pdfs/43672.pdf
|title=Biodiesel Handling and Use Guide, Forth Edition
|publisher=National Renewable Energy Laboratory
}}</ref> כאשר רוצים להשתמש בביודיזל טהור (B100), יש צורך לבצע מספר שינויים במנוע כדי למנוע בעיות של תחזוקה וביצוע. <ref>{{cite web |url= http://www.nrel.gov/vehiclesandfuels/pdfs/43672.pdf |title=43672.pdf |work=nrel.gov |year=2009 [last update] }}</ref> כמו כן, מספר יצרני מנועים אינם מכסים נזק שנגרם למנוע או לחלקיו עקב שימוש בדלק חלופי באחריות הניתנת על ידי החברה.


==יישומים==
ביו דיזל יכול לשמש תחליף עבור כל [[מנוע דיזל]], מבלי צורך לעשות בו כל שינוי מבני, וכן לצורך [[הסקה]] ביתית. ניתן להשתמש בכל יחס של עירוב בין ביו-דיזל לדיזל רגיל, וכן להשתמש בביו-דיזל בלבד. ניתן לציין תערובת נפוצה של ביו-דיזל ודיזל רגיל למשל כ-B20, המכילה 20% ביו-דיזל והשאר דיזל רגיל.
כאמור ניתן להשתמש בביו דיזל טהור (B100) או בתערובות שלו עם דיזל מחצבי ברוב מנועי הזרקת דלק המיועדים לשימוש בדיזל. לביו דיזל [[ממס|ממסים]] שונים מאשר לדיזל מחצבי, ממסים אלו תוקפים רכיבים העשויים [[גומי]] ניטרילי טבעי המצויים בצנרת של רכבים (במיוחד רכבים ששנת היצור שלהם מוקדמת מ- 1992). לכן, לרוב יש צורך להחליף חלקים בצנרת, מסננים ואטמים במשאבת הדלק העשויים גומי, לחומרים עמידים יותר כגון FKM. <ref>{{cite web
|last=McCormick
|first=R.L.
|title=2006 Biodiesel Handling and Use Guide Third Edition
|url=http://www.nrel.gov/vehiclesandfuels/npbf/pdfs/40555.pdf
|format=PDF
}}</ref>


===זמינות והפצה===
כאשר רוצים להשתמש ב-100% ביו-דיזל ("B100"), יש צורך להחליף חלק מצנרת ואטמי הדלק הנפוצים, העשויים [[גומי ניטרילי]], לחומרים עמידים יותר מכיוון שביו-דיזל תוקף גומי זה. השקעה זו אינה גדולה ומשתלמת בטווח הרחוק למי שמתכנן להשתמש בביו-דיזל לאורך זמן{{מקור}}.
מאז מעבר החוק ל"פעילות אנרגטית שנת 2005" (Energy Policy Act of 2005) בארצות הברית, השימוש בביו דיזל נהיה נפוץ יותר. <ref>{{cite web|title=Twenty In Ten: Strengthening America's Energy Security|url=http://georgewbush-whitehouse.archives.gov/stateoftheunion/2007/initiatives/energy.html|publisher=}}</ref> בבריטניה, הממשלה הוציאה הוראה אשר מחייבת את ספקי הדלקים לספק 5% דלקים מתחדשים מסך הדלקים הנמכרים בבריטניה (Renewable Transport Fuel Obligation), זאת עד 2010. באשר לסולר המיועד לתחבורה מכירת דיזל מסוג B5 הוא פתרון אפקטיבי למימוש ההוראה.


=== שימוש ברכבים ומוכנות יצרני הרכב===
ביו-דיזל אינו דליק, אינו [[רעל|רעיל]], מתפרק ביולוגית במהירות ומחירו נמוך משל [[בנזין]] או [[סולר]]. בניגוד לשימוש בדלקים רגילים, שריפת ביו דיזל תורמת אך מעט [[דו תחמוצת הפחמן]] לאטמוספירה שכן הצמחים מהם מיוצר השמן צורכים דו תחמוצת הפחמן בתהליך ה[[פוטוסינתזה]] ועל כן התרומה הכוללת ל[[גזי חממה|גזי החממה]] קטנה לפחות ב-80% מזו של דלק מחצבי. מידת התרומה של [[דו תחמוצת הפחמן]] לאטמוספירה תלויה בתהליך היצור שעשוי לכלול שימוש ב[[מתנול]] המופק מ[[נפט גולמי]] וכן שימוש באנרגיה לתהליך היצור עצמו. כמות המזהמים הנפלטים בתהליך השריפה של ביו-דיזל נמוכה באופן משמעותי מדלקים כגון בנזין או סולר.
מספר כלי רכב ייעודיים לשימוש בביו דיזל יוצרו בשנים האחרונות, ביניהם: רכב השטח של חברת [[קרייזלר]], Liberty CRD, שהוגדר להתאים לתערובת של 5% ביו דיזל, <ref>Kemp, William. Biodiesel: Basics and Beyond. Canada: Aztext Press, 2006.</ref> בשנת 2007, החברה הביע רצון להרחיב את האחריות על רכביה גם לדיזל בהרכב של 20% ביו דיזל, בתנאי שיהיה תקן לאיכות הביו דיזל המשווק בארצות הברית. <ref>{{cite web|url=http://nbb.grassroots.com/07Releases/Incentive/ |title=National Biodiesel Board, 2007. Chrysler Supports Biodiesel Industry; Encourages Farmers, Refiners, Retailers and Customers to Drive New Diesels Running on Renewable Fuel. |publisher=Nbb.grassroots.com |date=2007-09-24 }}</ref><br> גם חברת [[פולקסווגן]] הגרמנית הצהירה כי היא מעוניינת לייצר מספר דגמים אשר יהיו בעלי תשתית תואמת לביו דיזל טהור (B100) ומסוג B5 המיוצר משמן זרעי ענבים ותואם את תקן EN-14214. האחריות תחול על הרכבים בהם יעשה שימוש בסוגי הדיזל המוזכרים. <ref>{{cite web|url=http://www.volkswagen.co.uk/assets/common/pdf/general/biodiesel.pdf|title=Biodiesel statement|publisher=Volkswagen.co.uk}}</ref>
מקומות מסוימים בעולם שמו למטרה לקדם את השימוש בדלקים חלופיים כדי להקטין את השימוש בדלקים לא מתכלים ולהקטין את הפליטות של הרכבים, לדוגמא בעיר [[הליפקס (נובה סקוטיה)]] שב[[קנדה]] אוטובוסים עירוניים מונעים בעזרת ביו דיזל המיוצר משומן דגים, החל משנת 2004. אומנם בתחילת המיזם נתקלו המפעילים במספר תקלות טכניות אך כיום כל מערך האוטובוסים מתפקד בצורה מוצלחת. <ref>{{cite web|url=http://www.biodieselinvesting.com/biodiesel-archives/2006/08/31/halifax-city-buses-to-run-on-biodiesel-again/ |title=Halifax City Buses to Run on Biodiesel Again &#124; Biodiesel and Ethanol Investing |publisher=Biodieselinvesting.com}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.halifax.ca/metrotransit/Biodiesel.html |title=Biodiesel |publisher=Halifax.ca }}</ref>
אף בתעשיית המזון המהיר נעשים מאמצים לנצל את פסולת שמן ה[[טיגון]] כדי ליצר ביו דיזל. בבריטניה, רשת [[מקדונלד'ס]] הכריזה, בשנת ,2007 על ביצוע תהליך ייצור ביו דיזל מפסולת השמן לצורך הפעלת מערכות שונות ברשת. <ref>{{cite web|url=http://news.mongabay.com/2007/0709-green_mcdonalds.html |title=McDonald's bolsters "green" credentials with recycled biodiesel oil |publisher=News.mongabay.com}}</ref>


===רכבות ומטוסים===
הביו-דיזל מופק ממקורות מתחדשים, לעומת דיזל המופק מ[[דלק מאובן|מקורות מאובנים]]. ביקוש רב לביו-דיזל יצר בתורו עליית מחירים אשר הצדיקה התמקדות בגידולים חקלאיים לטובת ייצור ביו-דיזל. תופעה זו הקטינה את היקפי ייצור המזון העולמי ותרמה, יחד עם גורמים נוספים, לעליית מחירי המזון ב-2008{{מקור}}.
חברת הרכות הבריטית [[וירג'ין רייל]] טוענת להיות המובילה בתחום השימוש בביו דיזל ברכבות שלה, רכבות החברה מונעות על ידי ביו דיזל בריכוז של 20%. כמו כן נציגי החברה טוענים כי המעבר לביו דיזל מסוג זה מקטין את היקף הפליטות של הרכבת ב14%. <ref>{{cite news |title=First UK biodiesel train launched| url=http://news.bbc.co.uk/1/hi/uk/6729115.stm |publisher=BBC | date=2007-06-07}}</ref> החל משנת 2007 הרכבות של חברת Royal Train מונעות בעזרת ביו דיזל טהור המסופק על ידי חברת Green Fuels בע"מ. <ref>
{{cite web
|url=http://www.ews-railway.co.uk/cmsnews/news_article.asp?guid=%7BD3A02A0C-1B28-4E08-8548-B3863CFF286C%7D
|title=EWS Railway - News Room
|publisher=www.ews-railway.co.uk
|last=
|first=
}} {{|date=September 2010|bot=H3llBot}}
</ref>
בדומה לחברה הבריטית גם חברת הרכבות הממשלתית במזרח וושינגטון ביצעה נסיעת מבחן לביו דיזל בהרכב של 25%, עשוי מקנולה הגדלה בקרבת מקום, במהלך קיץ 2008. <ref>
{{cite news
|title=Biodiesel will drive Eastern Wa. train during summerlong test
|url=http://seattletimes.nwsource.com/html/localnews/2008011135_biodiesel22.html |publisher=Seattle Times
| first=Shawn
| last=Vestal
| date=2008-06-22}}
</ref>
חברת תעופה [[צ'כיה|צ'כית]] ביצעה טיסת מבחן במטוס סילון מונע על ידי ביו דיזל. .<ref name=trainer>http://www.greenflightinternational.com/First%20B100%20Jet%20FliFli%20Press%20Release.pdf</ref> כמו כן, חברות אחרות ביצעו טיסה דומה תוך שימוש בדלק חלופי מסוגים אחרים. בנובמבר, 2011 חברת [[יונייטד איירליינס]] ביצעה את הטיסה הראשונה של מטוס מסחרי המונע על ידי 40% דלק מטוסים ביולוגי מבוסס אצות ו60% דלק מטוסים מחצבי. טיסת המבחן ערכה כשעתיים וחצי – מנמל התעופה שבעיר [[יוסטון]] אל העיר [[שיקגו]]. <ref>http://www.solazyme.com/media/2011-11-07</ref>


==רקע - היסטוריה==
מחקרים מראים כי שימוש בביו-דיזל מפחית את הבלאי ב[[מנוע]]{{מקור}}, גם אם הביו-דיזל מעורב בסולר רגיל, וכן משפר את ביצועי המנוע. עם זאת, לא ניתן לאחסן ביו-דיזל למשך יותר משנה אחת. מגבלה נוספת של הביו-דיזל היא הנעה בטמפרטורות נמוכות מכיוון שצמיגותו בקור גבוהה משל סולר, בעיה שניתן לפתור באמצעות התקנת מכשור מיוחד לקדם-חימום או מהילת הביו-דיזל בסולר.
התהליך הכימי אשר מאפשר להפוך שמן צמחי לביו דיזל מכונה טרנס-[אסטר|אסטריפיקציה]]. זוהי תגובה בה חלה החלפה של השרשראות הפחמימניות בין מולקולת כהל לבין מולקולת אסטר. התהליך הוצג בשנת 1853 על ידי זוג החוקרים א. דופאי ו- ג'. פאטריק E. Duffy , J. Patrick))


[[קובץ:Transesterification.png|שמאל|ממוזער|500px|תגובת אסטריפיקציה בין אלכוהול לאסטר לתת אלכוהול שונה ואסטר שונה על ידי החלפת השייר הפחמני]]
ביבשת [[אירופה]] נמכרים בשנה (2003) 1.9 מיליארד ליטרים של ביו-דיזל, ואילו ב[[ארצות הברית]] נמכרים 56.8 מיליון ליטרים בשנה. מחיר ליטר של ביו-דיזל בארצות הברית היה כחצי דולר נכון לשנת 2004. ב[[ברזיל]] ניתן לבקש בתחנות הדלק את הביו-דיזל לצד [[אתנול]] שמופק מ[[קנה סוכר]].

[[מנוע דיזל|מנוע הדיזל]] הראשון, שהומצא בידי [[רודולף דיזל]], בשנת [[1893]] הונע באמצעות שמן בוטנים. <ref>
{{cite web
|url=http://www.biodiesel.org/resources/reportsdatabase/reports/gen/20011101_gen-346.pdf
|title=20011101_gen-346.pdf (application/pdf Object)
|publisher=www.biodiesel.org
|last=
|first=
}}
</ref>
[[קובץ:Rudolf_Diesel.jpg|שמאל|ממוזער|150px|רודולף דיזל]]
באוגוסט 1937 בחוקר ה[[בלגיה|בלגי]] ג. צ'אביין (G. Chavanne) מאוניברסיטת בריסל, הגיש [[פטנט]] מספר 422,877 על "תהליך היצור של דלקים משמנים צמחיים" (בשפת המקור: (fr. "Procédé de Transformation d’Huiles Végétales en Vue de Leur Utilisation comme Carburants) זהו תהליך המתאר של תגובת הטרנס-אסטריפיקציה להפרדת חומצות השומן מהגליצרול על ידי החלפת הגליצרול ב[[כהל|כהלים]] ליניאריים קצרים. זהו האזכור הראשון בהיסטוריה לתהליך היצור המוכר היום לייצור ביו דיזל. <ref name=knothe>{{cite web
|last=Knothe
|first=G.
|title=Historical Perspectives on Vegetable Oil-Based Diesel Fuels
|publisher=INFORM, Vol. 12(11), p. 1103-1107 (2001)
|url=http://www.biodiesel.org/resources/reportsdatabase/reports/gen/20011101_gen-346.pdf
|format=PDF
}}</ref>
בהמשך, בשנת 1977 החוקר ה[[ברזיל|ברזילאי]] א. פארנטה (E. Parente) המציא והגיש פטנט המתאר תהליך תעשייתי ראשון מסוגו ליצור ביו דיזל. <ref>{{cite web
|url=http://www.nist.gov/oiaa/TECHBIO1.pdf
|format=PDF|title=Lipofuels: Biodiesel and Biokerosene
|publisher=www.nist.gov
|last=
|first=
}}</ref> תהליך זה מסווג כביו דיזל על ידי סטנדרט בין לאומי, אשר מגדיר את מאפייניו ואיכותו ומקובל על יצרני הרכב. <ref>[http://www.tecbio.com.br/templates/loadpaginas.php?pagina=sobreobiodiesel_ing] Quote from Tecbio website {{|date=March 2011}}</ref> כיום, חברת האב Tecbio משתפת פעולה עם [[נאס"א]] ויצרנית התעופה האמריקאית [[בואינג]] לקידום והסמכת ביו [[קרוסין]] – הוא דלק חלופי נוסף אשר הומצא על ידי החוקר הברזילאי. <ref>{{cite web|url=http://www.defesanet.com.br/zz/energia_4.htm |title=O Globo newspaper interview in Portuguese |publisher=Defesanet.com.br |date= }}</ref>

==מאפיינים==
לביו דיזל יש תכונות סיכוך טובות יותר והוא דליק פחות מכל הדלקים נטולי הגופרית השימושיים. הוספה של ביו דיזל ודיזל המחצבי מורידה את השחיקה המכאנית של מערכת הדלק במנוע, <ref>{{cite web|url=http://www.biodiesel.org/pdf_files/fuelfactsheets/Lubricity.PDF |title=Biodiesel |format=PDF |date= }}</ref> במערכות הפועלות בלחץ הוספת הביו דיזל מאריך במידה מסוימת את אורך החיים של מערכות הזרקת הדלק.
הערך הקלורי של ביו דיזל תלוי בחומר הגלם ממנו הוא עשוי, ממוצע הערך [[קלוריה|הקלורי]] הוא 37.27 מגה-ג'אול לקילוגרם. <ref>[http://www.berr.gov.uk/files/file14925.pdf Carbon and Energy Balances for a Range of Biofuels Options] Sheffield Hallam University</ref> ערך זה נמוך ב כ- 9% מהדיזל בנמכר בשוק.
יש הטוענים כי יעילות המנוע כאשר משתמשים בביו דיזל עולה הודות ליתרונות שלו במניעת חיכוך ושריפה מלאה יותר של הדלק. <ref>[http://www.unh.edu/p2/biodiesel/article_alge.html UNH Biodiesel Group]{{|date=March 2010}}</ref>
צבעו של הביו דיזל מגוון ונע בין זהב לחום כהה, כתלות בחומר המוצא שלו. הביו דיזל אינו [[מסיסות|מסיס]] במים, הוא בעל [[נקודת רתיחה]] גבוה ו[[לחץ אדים]] נמוך יותר בהתאמה. [[נקודת הבזק|נקודת ההבזק]] של הביו דיזל היא לפחות 130 [[מעלות צלזיוס]] (266 [[מעלות פרנהייט]]). נקודת ההבזקה משמעותית גבוהה יותר משל דיזל מחצבי (64 מעלות צלזיוס,147 מעלות פרנהייט) או של בנזין (מינוס 45 מעלות צלזיוס, מינוס 52 מעלות פרנהייט). צפיפותו של הביו דיזל גבוהה מעט משל דיזל מחצבי כ0.88 גרם למיליליטר לעומת כ 0.85 גרם למיליליטר. <ref>{{cite web|url=http://www.biodiesel.org/pdf_files/fuelfactsheets/MSDS.pdf |title=Generic biodiesel material safety data sheet (MSDS) |format=PDF }}</ref>
ביו דיזל אינו מכין תרכובות כלל, לפעמים ניתן להוסיף אותו לסוגי דיזל בעלי כמות גופרית נמוכה לצורך שיפור הסיכוך. תרכובות הגופרית הקיימות בדלקים מחצביים גורם לחיכוך רב וכן לפליטות מזהמות. <ref>[http://www.dupontelastomers.com/literature/viton/20E5483C5825D7398525736700470EB1.pdf Fluoroelastomer Compatibility with Biodiesel Fuels] Eric W. Thomas, Robert E. Fuller and Kenji Terauchi DuPont Performance Elastomers L.L.C. </ref>
==ייצור ותפוקה==
ישנו מספר שיטות לביצוע תגובת הטרנס-אסטריפיקציה, [[ריאקטור]] מנתי, תהליך בתנאים סופר-[[נקודה קריטית|קריטיים]], שיטות מבוססות על [[אולטרה סאונד]] ואפילו שימוש בגלי [[מיקרוגל]].
מבחינה כימית ביו דיזל שעבר טרנס-אסטריפיקציה כולל תערובת של אסטרים מונו אלקיליים המורכבים משרשראות ארוכות של [[חומצות שומן]]. השיטה הנפוצה ביותר משתמשת ב[[מתנול]] לקבלת [[מתיל]]-[[אסטר]] המכונה גם FAME - Fatty acid methyl ester. ניתן להשתמש גם באתנול אל עף שהוא יקר יותר ולקבל אתיל-[[אסטר]] (Fatty Acid Ethyl Ester – FAEE) ובכהלים ארוכים יותר כגון [[איזופרופנול]] ובוטאנול. ככל שהכהל ארוך יותר כך התגובה תהיה פחות יעילה. תגובת הטאנס-אסטרפיקציה מתרחשת בתמיסה נוזלית, חומצות שומן חופשיות מומרות לסבון ויוצאות מהתהליך או עוברות אסטריפיקציה ומניבות יותר ביו דיזל, תוך שימוש ב[[זרז]] חומצי. לאחר ביצוע התהליך הביודיזל נבדל משמן צמחי נוזלי ביכולת השריפה שלו, לביו דיזל יכולת שריפה דומה לשל דיזל מחצבי המופק מנפט. מקור המתנול בו משתמשים במרבית התהליכים לייצור ביו דיזל הוא מדלק אך ישנם גם מקורות להפקת מתנול מתחדש מתעשיות שמשתמשות בפחמן דו חמצני ובביו מסה כחומרי גלם. ובצורה כזו להוריד את השימוש במשאבים מתכלים לאפס. <ref>{{cite web |url=http://cri.is/index.php?option=com_content&view=article&id=4&Itemid=3&lang=en |title=Products |publisher=Carbon Recycling International}}</ref>
תוצר לואי של הטרנס-אסטריפיקציה הוא ה[גליצרול], עבור כל טונה של ביו דיזל מיוצר נוצרים 100 קילוגרמים של גליצרול. בעבר היה משתלם למכור את הגליצרול הלא מעובד לתעשיות אחרות אך כיום זהו שלב שאינו מוסיף לרווחות התהליך. <ref>{{cite web
|title=Biofuels and Glycerol
|url=http://www.theglycerolchallenge.org
|publisher=theglycerolchallenge.org
}}</ref>

===היקף ייצור===
קיימת עליה מתמדת בכמויות הביו דיזל המיוצרות, בשנים 2002-2006 חלה עליה של כ 40% מידי שנה. <ref>{{cite web
| last = Martinot (Lead Author)
| first = Eric
| title = Renewables 2007. Global Status Report
| work =
| publisher = REN21 (Renewable Energy Policy Network for the 21stCentury
| year = 2008
| url = http://www.martinot.info/RE2007_Global_Status_Report.pdf
| doi =
| format=PDF}}</ref> במהלך שנת 2006 לדוגמא יוצרו כ 6 מליון טונות של ביו דיזל, כאשר 4.9 מליון טונות יוצרו ב[[אירופה]] וחלק ניכר מהיתר יוצר ב[[ארצות הברית]]. בשנת 2008 היקף היצור עלה ל-7.8 מליון טונות באירופה בלבד. <ref>{{cite web
| title = Statistics. the EU biodiesel industry
| publisher = European Biodiesel Board
| date = 2008-03-28
| url = http://www.ebb-eu.org/stats.php#
| }}</ref> בעוד שהביקוש באירופה לביו דיזל בשנת 2006 עמד על ערך משוער של 490 מליון טונות. <ref>{{cite web
| title = Biodiesel to drive up the price of cooking oil
| work =
| publisher = Biopower London
| year = 2006
| url = http://www.biopowerlondon.co.uk/news2.htm
}}</ref> ערך זה עולה אפילו על היקף הייצור העולמי הכולל של כל סוגי השמנים הצמחיים אשר עמד רק על 110 מליון טונות. <ref>{{cite web
| title = Major Commodities
| publisher = FEDIOL (EU Oil and Proteinmeal Industry)
| url = http://www.fediol.be/2/index.php
| doi =
}}</ref>
בשנת 2011 תעשיית ייצור הביו דיזל בארצות הברית, העומדת בתקן EPA Renewable Fuel Standard, ייצרה כמות ביו דיזל של למעלה ממיליארד גלונים (הם 3.3 מליון טונות). היעד הבא אותו הציבה התעשייה היא להגיע להיקף יצור של 12 מיליארד גלונים עד 2020. <ref name="biodiesel.org">{{cite web
| author = National Biodiesel Board
| title = U.S. biodiesel production
| url = http://www.biodiesel.org/production/production-statistics
date = 2012 |
}}</ref>

===תנובה===
בדיקת הכדאיות של ייצור ביו דיזל מתבצעת בעזרת בדיקת התנובה המתקבלת מגידולים חקלאיים ליחידת השטח אשר תספק כמות ביו דיזל לכלי רכב. יש צורך לכמת את השטח החקלאי הדרוש לייצור ביו דיזל בקנה מידה תעשייתי.

{| class="wikitable"
|-
! סוג היבול !! תנובה [ליטר/10 דונמים]
|-
| שמן תמרים<ref name=gristmill group=n>{{cite web|url=http://www.grist.org/article/biofuel-some-numbers |title=Biofuels: some numbers |publisher=Grist.org }}</ref> || 4752
|-
| אגוז קוקוס || 2151
|-
| זרעי ענבים<ref name=gristmill group=n /> || 954
|-
| סויה <ref name=perdue.edu>[www.ces.purdue.edu/extmedia/ID/ID-337.pdf Purdue report ID-337]</ref> || 554-922
|-
| בוטנים<ref name=gristmill group=n />
|| 842
|-
| חמניה<ref name=gristmill group=n />
|| 767
|-
| ג'טרופה.<ref name=jatrophaex group=n>{{cite web|url=http://findarticles.com/p/articles/mi_m0CYH/is_15_7/ai_107215410 |title=India's jatropha plant biodiesel yield termed wildly exaggerated |publisher=Findarticles.com }}</ref>|| 2000
|-
|colspan=3|{{Refbegin}}
<references group=n/>
{{Refend}}
|}

===יעילות וטיעונים כלכליים===
כאשר מדובר ביעילות חשוב לקחת בחשבון גם את צריכת המשאבים (הדלק) לצורך עיבוד הקרקע, זריעה, קצירה וכדומה. על פי מחקר שנערך ב[[רשות עמק טנסי]], בחווה ממוצעת יש צריכה של 82 ליטר דלק לדונם אדמה עליה גדל סוג יבול אחד. בעוד שבממוצע התנובה היא כ 1,030-1,350 ליטר לדונם. ממאזן זה מתקבל כי היחס בין הכמות המושקעת לנצרכת הוא בערך 1:15. יעילות תהליך ה[[פוטוסינתזה]] (קיבוע [[פחמן דו-חמצני]] ליצירת מולקולות אורגניות) בצמחים הוא 3-6% מאנרגיית השמש הזמינה. <ref name="www.fao.org">{{cite journal | author = Kazuhisa Miyamoto
| title = Renewable biological systems for alternative sustainable energy production (FAO Agricultural Services Bulletin - 128)
| version = Final | year= 1997
| publisher = FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations
url = http://www.fao.org/docrep/w7241e/w7241e05.htm |}}
</ref> בהנחה שכל הצמח (פרי, גבעולים ועלים) נצרך ליצור ביו דיזל, היעילות כל התהליך הכולל הזה היא בערך 1%. <ref name="petroleum.berkeley.edu">{{cite web | author = Tad Patzek
| title = Thermodynamics of the Corn-Ethanol Biofuel Cycle (section 3.11 Solar Energy Input into Corn Production)
| date = 2006-07-22
| publisher = Berkeley; Critical Reviews in Plant Sciences, 23(6):519-567 (2004)
| url = http://petroleum.berkeley.edu/papers/patzek/CRPS416-Patzek-Web.pdf | format = PDF }}</ref> כאשר משווים נתונים אלו למקור אנרגיה חלופית כגון [[תא פוטו-וולטאי]] המשולב עם מנוע חשמלי (מבוסס סוללה) היעילות של הפקת ביו דיזל נמוכה יותר. אך, הרווחיות מנקודת מבט על עלות הייצור מטה את הכף לטובת הביו דיזל עקב צפיפות האנרגיה הנמוכה של הסוללות ברכבים החשמליים. מנגד מחקר משנת 2005 מגלה כי בתהליך הייצור של ביו דיזל מצמח הסויה נצרכת כמות דלק מחצבי גדולה ב 27% מהכמות המופקת, ו 118% יותר כאשר הפקת הביו דיזל נעשית מפרחי חמניה. <ref name=Pimentel>{{Cite doi|10.1007/s11053-005-4679-8}}</ref> השוואות אלו אינן מספיקות כדי לקבל החלטה חד משמעית האם התהליך משתלם. יש לקחת גורמים נוספים בחשבון : כמות האנרגיה הדרושה לתהליך במונחים של דלק מחצבי, תנובת הדלק מהשמן הגולמי, השפעת הביו דיזל על מחירי המזון ובהתאמה השפעה זו על מחירי הביו דיזל לעומת דיזל המופק מנפט, זיהום וצריכת מים מחוות חקלאיות, הידלדלות הקרקע וכן עלויות חיצוניות נוספות הנובעות משיקולים פוליטיים וצבאיים הנובעות מחוסר התלות בארצות עשירות המשאבים טבעיים אשר מכתיבות את מחירי הדלק המחצבי. לנושא הסבוך ועמוס בפרטים זה נוסף הנושא של ניצול קרקע, מעבר לרכבים המונעים על ביו דיזל טהור ידרוש שטחי ענק לגידול יבולים, גם אם שטחים אלו לא יתחרו על קרקע המנוצלת למזון. <ref name="Energy and the Economy">{{cite web | title=Looking Forward: Energy and the Economy | url=http://www.dallasfed.org/news/educate/2004/04ecsummit-brown.pdf | format=PDF}}
</ref> אם התעשייה תנצל רק צמחים מסורתיים אשר משמשים למזון למרבית מדינות העולם אין מספיק קרקע חקלאית כדי ספק את כל דרישות האנרגיה של המדינה., בנוסף אזורים רבים לא יוכלו להרשות לעצמם להסב קרקעות אלו לצורכי אנרגיה עקב מחסור במזון. <ref name="www.tve.org.813">{{cite web | title=Hands On: Power Pods - India | url=http://www.tve.org/ho/doc.cfm?aid=1433&lang=English}}
</ref>


==המצב בישראל==
==המצב בישראל==
שורה 31: שורה 186:


==לקריאה נוספת==
==לקריאה נוספת==
* [http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2004/biofuels2004.pdf Bio fuels for transport], International energy agency, 2004
* [http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2004/biofuels2004.pdf Bio fuels for transport], Internat-ional energy agency, 2004
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Food_vs._fuel Food vs. fuel], מזון נגד דלק


==מקורות==
<references/>
==קישורים חיצוניים==
==קישורים חיצוניים==
* [http://www.biodiesel.org/ ארגון ביודיזל] {{אנגלית}}
* [http://www.biodiesel.org/ ארגון ביודיזל] {{אנגלית}}
שורה 45: שורה 203:
{{מוצרי דלק}}
{{מוצרי דלק}}


[[קטגוריה:אנרגיה מתחדשת]]
<nowiki>[[קטגוריה:אנרגיה מתחדשת]]
[[קטגוריה:תחבורה בת קיימא]]
[[קטגוריה:תחבורה בת קיימא]]
[[קטגוריה:מיחזור]]
[[קטגוריה:מיחזור]]</nowiki>

{{Link GA|de}}
{{Link GA|de}}


גרסה מ־15:29, 11 באוגוסט 2012
דף זה אינו ערך אנציקלופדי
דף זה הוא טיוטה של ביו דיזל.
דף זה אינו ערך אנציקלופדי
דף זה הוא טיוטה של ביו דיזל.

תבנית:שכתוב

דוגמה לביו-דיזל צמחי
מכל תדלוק ביודיזל ליצרן ביתי
ניתן להניע משאיות ואוטובוסים בעזרת שמן תעשייתי המופק מבוטנים
מכונה ביתית לייצור ביודיזל

ביו דיזל הוא דלק ביולוגי, כלומר דלק המבוסס מולקולות אורגניות המכונות אלקיל – אסטריות ארוכות המורכבות ממתיל, פרופיל או אתיל. דלק זה מיוצר משמנים צמחיים או שומן מן החי. ביו דיזל יכול לשמש כתחליף חלקי ואף מלא לדיזל המחצבי. הוא יכול להיות מופק משמן צמחי (כגון:סויה, קנולה, קוקוס, תירס, בוטנים ועוד) או להיות ממוחזר משמן טיגון ואף משומן בעלי חיים. הפקת הביו דיזל לרוב כרוכה בתגובה כימית בין תרכובות שומן (ליפידים) לבין מולקולות כהל.

תערובות

ביו דיזל יכול לשמש תחליף עבור רוב מנועי הדיזל, מבלי צורך לעשות בו שינויים מבניים, וכן לצורך הסקה ביתית. ניתן להשתמש במגוון יחסי ערבוב בין הביו-דיזל לדיזל מחצבי רגיל, וכן להשתמש בביו-דיזל בלבד. ישנו מגוון רב של תערובות נפוצות של ביו-דיזל ודיזל מחצבי זמינים ללקוחות פרטיים. השיטה הנפוצה לקטלוג תערובות הדלקים החלופיים האלו היא פקטור "B" אשר מסמל את כמות הביו דיזל בתערובת. למשל סוג B20, מכיל 20% ביו-דיזל והשאר דיזל רגיל. [1] בתערובות של B20 ונמוכות יותר ניתן לעשות שימוש במנוע דיזל רגיל, ללא צורך בשינויים או עם תאמות מזעריות, [2] כאשר רוצים להשתמש בביודיזל טהור (B100), יש צורך לבצע מספר שינויים במנוע כדי למנוע בעיות של תחזוקה וביצוע. [3] כמו כן, מספר יצרני מנועים אינם מכסים נזק שנגרם למנוע או לחלקיו עקב שימוש בדלק חלופי באחריות הניתנת על ידי החברה.

יישומים

כאמור ניתן להשתמש בביו דיזל טהור (B100) או בתערובות שלו עם דיזל מחצבי ברוב מנועי הזרקת דלק המיועדים לשימוש בדיזל. לביו דיזל ממסים שונים מאשר לדיזל מחצבי, ממסים אלו תוקפים רכיבים העשויים גומי ניטרילי טבעי המצויים בצנרת של רכבים (במיוחד רכבים ששנת היצור שלהם מוקדמת מ- 1992). לכן, לרוב יש צורך להחליף חלקים בצנרת, מסננים ואטמים במשאבת הדלק העשויים גומי, לחומרים עמידים יותר כגון FKM. [4]

זמינות והפצה

מאז מעבר החוק ל"פעילות אנרגטית שנת 2005" (Energy Policy Act of 2005) בארצות הברית, השימוש בביו דיזל נהיה נפוץ יותר. [5] בבריטניה, הממשלה הוציאה הוראה אשר מחייבת את ספקי הדלקים לספק 5% דלקים מתחדשים מסך הדלקים הנמכרים בבריטניה (Renewable Transport Fuel Obligation), זאת עד 2010. באשר לסולר המיועד לתחבורה מכירת דיזל מסוג B5 הוא פתרון אפקטיבי למימוש ההוראה.

שימוש ברכבים ומוכנות יצרני הרכב

מספר כלי רכב ייעודיים לשימוש בביו דיזל יוצרו בשנים האחרונות, ביניהם: רכב השטח של חברת קרייזלר, Liberty CRD, שהוגדר להתאים לתערובת של 5% ביו דיזל, [6] בשנת 2007, החברה הביע רצון להרחיב את האחריות על רכביה גם לדיזל בהרכב של 20% ביו דיזל, בתנאי שיהיה תקן לאיכות הביו דיזל המשווק בארצות הברית. [7]
גם חברת פולקסווגן הגרמנית הצהירה כי היא מעוניינת לייצר מספר דגמים אשר יהיו בעלי תשתית תואמת לביו דיזל טהור (B100) ומסוג B5 המיוצר משמן זרעי ענבים ותואם את תקן EN-14214. האחריות תחול על הרכבים בהם יעשה שימוש בסוגי הדיזל המוזכרים. [8] מקומות מסוימים בעולם שמו למטרה לקדם את השימוש בדלקים חלופיים כדי להקטין את השימוש בדלקים לא מתכלים ולהקטין את הפליטות של הרכבים, לדוגמא בעיר הליפקס (נובה סקוטיה) שבקנדה אוטובוסים עירוניים מונעים בעזרת ביו דיזל המיוצר משומן דגים, החל משנת 2004. אומנם בתחילת המיזם נתקלו המפעילים במספר תקלות טכניות אך כיום כל מערך האוטובוסים מתפקד בצורה מוצלחת. [9][10] אף בתעשיית המזון המהיר נעשים מאמצים לנצל את פסולת שמן הטיגון כדי ליצר ביו דיזל. בבריטניה, רשת מקדונלד'ס הכריזה, בשנת ,2007 על ביצוע תהליך ייצור ביו דיזל מפסולת השמן לצורך הפעלת מערכות שונות ברשת. [11]

רכבות ומטוסים

חברת הרכות הבריטית וירג'ין רייל טוענת להיות המובילה בתחום השימוש בביו דיזל ברכבות שלה, רכבות החברה מונעות על ידי ביו דיזל בריכוז של 20%. כמו כן נציגי החברה טוענים כי המעבר לביו דיזל מסוג זה מקטין את היקף הפליטות של הרכבת ב14%. [12] החל משנת 2007 הרכבות של חברת Royal Train מונעות בעזרת ביו דיזל טהור המסופק על ידי חברת Green Fuels בע"מ. [13] בדומה לחברה הבריטית גם חברת הרכבות הממשלתית במזרח וושינגטון ביצעה נסיעת מבחן לביו דיזל בהרכב של 25%, עשוי מקנולה הגדלה בקרבת מקום, במהלך קיץ 2008. [14] חברת תעופה צ'כית ביצעה טיסת מבחן במטוס סילון מונע על ידי ביו דיזל. .[15] כמו כן, חברות אחרות ביצעו טיסה דומה תוך שימוש בדלק חלופי מסוגים אחרים. בנובמבר, 2011 חברת יונייטד איירליינס ביצעה את הטיסה הראשונה של מטוס מסחרי המונע על ידי 40% דלק מטוסים ביולוגי מבוסס אצות ו60% דלק מטוסים מחצבי. טיסת המבחן ערכה כשעתיים וחצי – מנמל התעופה שבעיר יוסטון אל העיר שיקגו. [16]

רקע - היסטוריה

התהליך הכימי אשר מאפשר להפוך שמן צמחי לביו דיזל מכונה טרנס-[אסטר|אסטריפיקציה]]. זוהי תגובה בה חלה החלפה של השרשראות הפחמימניות בין מולקולת כהל לבין מולקולת אסטר. התהליך הוצג בשנת 1853 על ידי זוג החוקרים א. דופאי ו- ג'. פאטריק E. Duffy , J. Patrick))

תגובת אסטריפיקציה בין אלכוהול לאסטר לתת אלכוהול שונה ואסטר שונה על ידי החלפת השייר הפחמני

מנוע הדיזל הראשון, שהומצא בידי רודולף דיזל, בשנת 1893 הונע באמצעות שמן בוטנים. [17]

רודולף דיזל

באוגוסט 1937 בחוקר הבלגי ג. צ'אביין (G. Chavanne) מאוניברסיטת בריסל, הגיש פטנט מספר 422,877 על "תהליך היצור של דלקים משמנים צמחיים" (בשפת המקור: (fr. "Procédé de Transformation d’Huiles Végétales en Vue de Leur Utilisation comme Carburants) זהו תהליך המתאר של תגובת הטרנס-אסטריפיקציה להפרדת חומצות השומן מהגליצרול על ידי החלפת הגליצרול בכהלים ליניאריים קצרים. זהו האזכור הראשון בהיסטוריה לתהליך היצור המוכר היום לייצור ביו דיזל. [18] בהמשך, בשנת 1977 החוקר הברזילאי א. פארנטה (E. Parente) המציא והגיש פטנט המתאר תהליך תעשייתי ראשון מסוגו ליצור ביו דיזל. [19] תהליך זה מסווג כביו דיזל על ידי סטנדרט בין לאומי, אשר מגדיר את מאפייניו ואיכותו ומקובל על יצרני הרכב. [20] כיום, חברת האב Tecbio משתפת פעולה עם נאס"א ויצרנית התעופה האמריקאית בואינג לקידום והסמכת ביו קרוסין – הוא דלק חלופי נוסף אשר הומצא על ידי החוקר הברזילאי. [21]

מאפיינים

לביו דיזל יש תכונות סיכוך טובות יותר והוא דליק פחות מכל הדלקים נטולי הגופרית השימושיים. הוספה של ביו דיזל ודיזל המחצבי מורידה את השחיקה המכאנית של מערכת הדלק במנוע, [22] במערכות הפועלות בלחץ הוספת הביו דיזל מאריך במידה מסוימת את אורך החיים של מערכות הזרקת הדלק. הערך הקלורי של ביו דיזל תלוי בחומר הגלם ממנו הוא עשוי, ממוצע הערך הקלורי הוא 37.27 מגה-ג'אול לקילוגרם. [23] ערך זה נמוך ב כ- 9% מהדיזל בנמכר בשוק. יש הטוענים כי יעילות המנוע כאשר משתמשים בביו דיזל עולה הודות ליתרונות שלו במניעת חיכוך ושריפה מלאה יותר של הדלק. [24] צבעו של הביו דיזל מגוון ונע בין זהב לחום כהה, כתלות בחומר המוצא שלו. הביו דיזל אינו מסיס במים, הוא בעל נקודת רתיחה גבוה ולחץ אדים נמוך יותר בהתאמה. נקודת ההבזק של הביו דיזל היא לפחות 130 מעלות צלזיוס (266 מעלות פרנהייט). נקודת ההבזקה משמעותית גבוהה יותר משל דיזל מחצבי (64 מעלות צלזיוס,147 מעלות פרנהייט) או של בנזין (מינוס 45 מעלות צלזיוס, מינוס 52 מעלות פרנהייט). צפיפותו של הביו דיזל גבוהה מעט משל דיזל מחצבי כ0.88 גרם למיליליטר לעומת כ 0.85 גרם למיליליטר. [25] ביו דיזל אינו מכין תרכובות כלל, לפעמים ניתן להוסיף אותו לסוגי דיזל בעלי כמות גופרית נמוכה לצורך שיפור הסיכוך. תרכובות הגופרית הקיימות בדלקים מחצביים גורם לחיכוך רב וכן לפליטות מזהמות. [26]

ייצור ותפוקה

ישנו מספר שיטות לביצוע תגובת הטרנס-אסטריפיקציה, ריאקטור מנתי, תהליך בתנאים סופר-קריטיים, שיטות מבוססות על אולטרה סאונד ואפילו שימוש בגלי מיקרוגל. מבחינה כימית ביו דיזל שעבר טרנס-אסטריפיקציה כולל תערובת של אסטרים מונו אלקיליים המורכבים משרשראות ארוכות של חומצות שומן. השיטה הנפוצה ביותר משתמשת במתנול לקבלת מתיל-אסטר המכונה גם FAME - Fatty acid methyl ester. ניתן להשתמש גם באתנול אל עף שהוא יקר יותר ולקבל אתיל-אסטר (Fatty Acid Ethyl Ester – FAEE) ובכהלים ארוכים יותר כגון איזופרופנול ובוטאנול. ככל שהכהל ארוך יותר כך התגובה תהיה פחות יעילה. תגובת הטאנס-אסטרפיקציה מתרחשת בתמיסה נוזלית, חומצות שומן חופשיות מומרות לסבון ויוצאות מהתהליך או עוברות אסטריפיקציה ומניבות יותר ביו דיזל, תוך שימוש בזרז חומצי. לאחר ביצוע התהליך הביודיזל נבדל משמן צמחי נוזלי ביכולת השריפה שלו, לביו דיזל יכולת שריפה דומה לשל דיזל מחצבי המופק מנפט. מקור המתנול בו משתמשים במרבית התהליכים לייצור ביו דיזל הוא מדלק אך ישנם גם מקורות להפקת מתנול מתחדש מתעשיות שמשתמשות בפחמן דו חמצני ובביו מסה כחומרי גלם. ובצורה כזו להוריד את השימוש במשאבים מתכלים לאפס. [27] תוצר לואי של הטרנס-אסטריפיקציה הוא ה[גליצרול], עבור כל טונה של ביו דיזל מיוצר נוצרים 100 קילוגרמים של גליצרול. בעבר היה משתלם למכור את הגליצרול הלא מעובד לתעשיות אחרות אך כיום זהו שלב שאינו מוסיף לרווחות התהליך. [28]

היקף ייצור

קיימת עליה מתמדת בכמויות הביו דיזל המיוצרות, בשנים 2002-2006 חלה עליה של כ 40% מידי שנה. [29] במהלך שנת 2006 לדוגמא יוצרו כ 6 מליון טונות של ביו דיזל, כאשר 4.9 מליון טונות יוצרו באירופה וחלק ניכר מהיתר יוצר בארצות הברית. בשנת 2008 היקף היצור עלה ל-7.8 מליון טונות באירופה בלבד. [30] בעוד שהביקוש באירופה לביו דיזל בשנת 2006 עמד על ערך משוער של 490 מליון טונות. [31] ערך זה עולה אפילו על היקף הייצור העולמי הכולל של כל סוגי השמנים הצמחיים אשר עמד רק על 110 מליון טונות. [32] בשנת 2011 תעשיית ייצור הביו דיזל בארצות הברית, העומדת בתקן EPA Renewable Fuel Standard, ייצרה כמות ביו דיזל של למעלה ממיליארד גלונים (הם 3.3 מליון טונות). היעד הבא אותו הציבה התעשייה היא להגיע להיקף יצור של 12 מיליארד גלונים עד 2020. [33]

תנובה

בדיקת הכדאיות של ייצור ביו דיזל מתבצעת בעזרת בדיקת התנובה המתקבלת מגידולים חקלאיים ליחידת השטח אשר תספק כמות ביו דיזל לכלי רכב. יש צורך לכמת את השטח החקלאי הדרוש לייצור ביו דיזל בקנה מידה תעשייתי.

סוג היבול תנובה [ליטר/10 דונמים]
שמן תמרים[n 1] 4752
אגוז קוקוס 2151
זרעי ענבים[n 1] 954
סויה [34] 554-922
בוטנים[n 1] 842
חמניה[n 1] 767
ג'טרופה.[n 2] 2000
  1. ^ 1 2 3 4 "Biofuels: some numbers". Grist.org.
  2. ^ "India's jatropha plant biodiesel yield termed wildly exaggerated". Findarticles.com.


יעילות וטיעונים כלכליים

כאשר מדובר ביעילות חשוב לקחת בחשבון גם את צריכת המשאבים (הדלק) לצורך עיבוד הקרקע, זריעה, קצירה וכדומה. על פי מחקר שנערך ברשות עמק טנסי, בחווה ממוצעת יש צריכה של 82 ליטר דלק לדונם אדמה עליה גדל סוג יבול אחד. בעוד שבממוצע התנובה היא כ 1,030-1,350 ליטר לדונם. ממאזן זה מתקבל כי היחס בין הכמות המושקעת לנצרכת הוא בערך 1:15. יעילות תהליך הפוטוסינתזה (קיבוע פחמן דו-חמצני ליצירת מולקולות אורגניות) בצמחים הוא 3-6% מאנרגיית השמש הזמינה. [35] בהנחה שכל הצמח (פרי, גבעולים ועלים) נצרך ליצור ביו דיזל, היעילות כל התהליך הכולל הזה היא בערך 1%. [36] כאשר משווים נתונים אלו למקור אנרגיה חלופית כגון תא פוטו-וולטאי המשולב עם מנוע חשמלי (מבוסס סוללה) היעילות של הפקת ביו דיזל נמוכה יותר. אך, הרווחיות מנקודת מבט על עלות הייצור מטה את הכף לטובת הביו דיזל עקב צפיפות האנרגיה הנמוכה של הסוללות ברכבים החשמליים. מנגד מחקר משנת 2005 מגלה כי בתהליך הייצור של ביו דיזל מצמח הסויה נצרכת כמות דלק מחצבי גדולה ב 27% מהכמות המופקת, ו 118% יותר כאשר הפקת הביו דיזל נעשית מפרחי חמניה. [37] השוואות אלו אינן מספיקות כדי לקבל החלטה חד משמעית האם התהליך משתלם. יש לקחת גורמים נוספים בחשבון : כמות האנרגיה הדרושה לתהליך במונחים של דלק מחצבי, תנובת הדלק מהשמן הגולמי, השפעת הביו דיזל על מחירי המזון ובהתאמה השפעה זו על מחירי הביו דיזל לעומת דיזל המופק מנפט, זיהום וצריכת מים מחוות חקלאיות, הידלדלות הקרקע וכן עלויות חיצוניות נוספות הנובעות משיקולים פוליטיים וצבאיים הנובעות מחוסר התלות בארצות עשירות המשאבים טבעיים אשר מכתיבות את מחירי הדלק המחצבי. לנושא הסבוך ועמוס בפרטים זה נוסף הנושא של ניצול קרקע, מעבר לרכבים המונעים על ביו דיזל טהור ידרוש שטחי ענק לגידול יבולים, גם אם שטחים אלו לא יתחרו על קרקע המנוצלת למזון. [38] אם התעשייה תנצל רק צמחים מסורתיים אשר משמשים למזון למרבית מדינות העולם אין מספיק קרקע חקלאית כדי ספק את כל דרישות האנרגיה של המדינה., בנוסף אזורים רבים לא יוכלו להרשות לעצמם להסב קרקעות אלו לצורכי אנרגיה עקב מחסור במזון. [39]

המצב בישראל

בישראל ניתן לרכוש ביו-דיזל בצורה מסחרית. החברה הראשונה העוסקת בייצור מסחרי של ביו-דיזל היא גרין-בי (GreenBe). בנוסף, קיימות סדנאות להכנת ביו-דיזל על ידי מיחזור שמן בישול משומש.

גם בישראל השימוש בשמנים בכמויות גדולות זול מאשר השימוש בסולר[דרוש מקור]. עלות ייצור ביו-דיזל משמן צמחי נקי היא כ-1 שקל לליטר.[דרוש מקור] עלות הייצור משמן טיגון משומש היא כ-4 שקלים לליטר.[דרוש מקור] אין הבדלי נצילות משמעותיים בין ביו-דיזל לסולר.

ראו גם

לקריאה נוספת

מקורות

  1. ^ "Biodiesel Basics - Biodiesel.org". biodiesel.org. 2012 [last update]. {{cite web}}: יש לבדוק את התאריך ב: |year= (עזרה)
  2. ^ "Biodiesel Handling and Use Guide, Forth Edition" (PDF). National Renewable Energy Laboratory.
  3. ^ "43672.pdf" (PDF). nrel.gov. 2009 [last update]. {{cite web}}: יש לבדוק את התאריך ב: |year= (עזרה)
  4. ^ McCormick, R.L. "2006 Biodiesel Handling and Use Guide Third Edition" (PDF).
  5. ^ "Twenty In Ten: Strengthening America's Energy Security".
  6. ^ Kemp, William. Biodiesel: Basics and Beyond. Canada: Aztext Press, 2006.
  7. ^ "National Biodiesel Board, 2007. Chrysler Supports Biodiesel Industry; Encourages Farmers, Refiners, Retailers and Customers to Drive New Diesels Running on Renewable Fuel". Nbb.grassroots.com. 2007-09-24.
  8. ^ "Biodiesel statement" (PDF). Volkswagen.co.uk.
  9. ^ "Halifax City Buses to Run on Biodiesel Again | Biodiesel and Ethanol Investing". Biodieselinvesting.com.
  10. ^ "Biodiesel". Halifax.ca.
  11. ^ "McDonald's bolsters "green" credentials with recycled biodiesel oil". News.mongabay.com.
  12. ^ "First UK biodiesel train launched". BBC. 2007-06-07.
  13. ^ "EWS Railway - News Room". www.ews-railway.co.uk. {{|date=September 2010|bot=H3llBot}}
  14. ^ Vestal, Shawn (2008-06-22). "Biodiesel will drive Eastern Wa. train during summerlong test". Seattle Times.
  15. ^ http://www.greenflightinternational.com/First%20B100%20Jet%20FliFli%20Press%20Release.pdf
  16. ^ http://www.solazyme.com/media/2011-11-07
  17. ^ "20011101_gen-346.pdf (application/pdf Object)" (PDF). www.biodiesel.org.
  18. ^ Knothe, G. "Historical Perspectives on Vegetable Oil-Based Diesel Fuels" (PDF). INFORM, Vol. 12(11), p. 1103-1107 (2001).
  19. ^ "Lipofuels: Biodiesel and Biokerosene" (PDF). www.nist.gov.
  20. ^ [1] Quote from Tecbio website {{|date=March 2011}}
  21. ^ "O Globo newspaper interview in Portuguese". Defesanet.com.br.
  22. ^ "Biodiesel" (PDF).
  23. ^ Carbon and Energy Balances for a Range of Biofuels Options Sheffield Hallam University
  24. ^ UNH Biodiesel Group{{|date=March 2010}}
  25. ^ "Generic biodiesel material safety data sheet (MSDS)" (PDF).
  26. ^ Fluoroelastomer Compatibility with Biodiesel Fuels Eric W. Thomas, Robert E. Fuller and Kenji Terauchi DuPont Performance Elastomers L.L.C.
  27. ^ "Products". Carbon Recycling International.
  28. ^ "Biofuels and Glycerol". theglycerolchallenge.org.
  29. ^ Martinot (Lead Author), Eric (2008). "Renewables 2007. Global Status Report" (PDF). REN21 (Renewable Energy Policy Network for the 21stCentury. {{cite web}}: |last= has generic name (עזרה)
  30. ^ "Statistics. the EU biodiesel industry". European Biodiesel Board. 2008-03-28. {{cite web}}: תבנית ציטוט כוללת פרמטר ריק לא ידוע: |1= (עזרה)
  31. ^ "Biodiesel to drive up the price of cooking oil". Biopower London. 2006.
  32. ^ "Major Commodities". FEDIOL (EU Oil and Proteinmeal Industry).
  33. ^ National Biodiesel Board. [http://www.biodiesel.org/production/production-statistics date = 2012 "U.S. biodiesel production"]. {{cite web}}: Check |url= value (עזרה); Missing pipe in: |url= (עזרה); line feed character ב-|url= במיקום 59 (עזרה); תבנית ציטוט כוללת פרמטר ריק לא ידוע: |1= (עזרה)
  34. ^ [www.ces.purdue.edu/extmedia/ID/ID-337.pdf Purdue report ID-337]
  35. ^ Kazuhisa Miyamoto (1997). "Renewable biological systems for alternative sustainable energy production (FAO Agricultural Services Bulletin - 128)". Final. FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations url = http://www.fao.org/docrep/w7241e/w7241e05.htm. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (עזרה); External link in |publisher= (עזרה); Missing pipe in: |publisher= (עזרה); line feed character ב-|publisher= במיקום 62 (עזרה); תבנית ציטוט כוללת פרמטר ריק לא ידוע: |1= (עזרה)
  36. ^ Tad Patzek (2006-07-22). "Thermodynamics of the Corn-Ethanol Biofuel Cycle (section 3.11 Solar Energy Input into Corn Production)" (PDF). Berkeley; Critical Reviews in Plant Sciences, 23(6):519-567 (2004).
  37. ^ doi:10.1007/s11053-005-4679-8 חסר תיאור
  38. ^ "Looking Forward: Energy and the Economy" (PDF).
  39. ^ "Hands On: Power Pods - India".

קישורים חיצוניים


מוצרי דלק
דלק מאובנים בנזין • ביטומן • חולות זפת • כבול • מזוט • פרפינים • נפט • נפטא • סולר • פחם אבן • פחם עץ • פצלי שמן • קרוסין/דלק סילוני • RP-1 • גז טבעי
דלקים שאינם מחצביים גז פחמימני מעובה • ביו דיזל • דלק גרעיני • עצי הסקה • אתנול • אנרגיה הידרואלקטרית • אנרגיה גאותרמית • אנרגיה סולארית • אנרגיית רוח • הפקת אנרגיה מפסולת

[[קטגוריה:אנרגיה מתחדשת]] [[קטגוריה:תחבורה בת קיימא]] [[קטגוריה:מיחזור]] תבנית:Link GA

אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=ביו_דיזל&oldid=12874220"