生物柴油

实验性法国régiolis班级火车使用B100作为柴油的替代品
内布拉斯加州的一辆公共汽车由大豆的生物柴油提供动力
甲基甲基酸酯或亚油酸甲酯的空间填充模型,这是一种由大豆或低芥酸菜籽油和甲醇产生的常见甲基酯
乙酸乙酸乙酯或硬脂酸乙酯的空间填充模型,乙酸是由大豆或低芥酸菜籽油和乙醇产生的乙基酯

生物柴油是一种源自动植物的柴油燃料,由长链脂肪酸酯组成。它通常是由化学反应的脂质(例如动物脂肪(牛脂),大豆油)或其他植物油与酒精的其他植物油制成的,通过酯交换过程产生甲基乙基丙基酯。

与用于燃料转化的柴油发动机的蔬菜和废油不同,生物柴油是一种倒入生物燃料,这意味着它与现有的柴油发动机和分销基础设施兼容。但是,由于大多数发动机在没有修改的情况下无法在纯生物柴油上运行,因此通常将其与石油柴油混合(通常为10%)。生物柴油混合物也可以用作加热油

美国国家生物柴油委员会将“生物柴油”定义为单烷基酯。

混合

生物柴油样品

生物柴油和常规碳氢化合物柴油的混合物最常用于零售柴油燃料市场中。世界上的许多人都使用称为“ B”因子的系统来陈述任何燃料混合物中的生物柴油量:

  • 100%生物柴油称为B100
  • 20%生物柴油,80%石油标记为B20
  • 10%生物柴油,90%petrodiesel被标记为B10
  • 7%生物柴油,93%的石油柴油被标记为B7
  • 5%生物柴油,95%petrodiesel标记为B5
  • 2%生物柴油,98%petrodiesel标记为B2

20%生物柴油和较低的混合物可在没有或仅修改的柴油设备中使用,尽管如果某些制造商损坏了这些混合物,则某些制造商不会扩展保修覆盖范围。 ASTM D7467规范涵盖了B6至B20混合物。生物柴油也可以以纯形式(B100)使用,但可能需要某些发动机修改以避免维护和性能问题。将B100与石油柴油混合:

  • 在运送到油轮卡车之前,在制造业的储罐中混合
  • 在油轮卡车中混合(增加生物柴油和石油柴油的特定百分比)
  • 在线混合,两个组件同时到达油轮卡车。
  • 计量泵混合,石油柴油和生物柴油仪设置为X总体积,

历史背景

鲁道夫柴油

帕特里克·达菲(Patrick Duffy)早在1853年就进行了植物油静止化,这是在第一台柴油发动机起作用的四十年前。较早的制作灯油的过程已获得专利(1810,布拉格),但未在同行评审出版物中发表。鲁道夫柴油机的主要型号是一个10英尺(3.05 m)的铁缸,其底部有飞轮,于1893年8月10日在德国奥格斯堡首次竞选自己的力量,除了花生油外,其他任何事情都没有。为了纪念这一事件,8月10日被宣布为“ 国际生物柴油日”。

经常据报导,柴油设计了他的发动机以在花生油上运行,但事实并非如此。柴油在发表的论文中说:“在1900年的巴黎展览会(博览会环球)上,奥托公司展示了一辆小型柴油发动机,该发动机应法国政府的要求在Arachide上运行(Earth-Nut或Pea -Nut) )石油(请参阅生物柴油),工作得如此顺利,以至于只有少数人意识到它。发动机是用于使用矿物油的,然后在不进行任何改动的情况下进行的。法国政府当时认为测试用于在非洲殖民地大量生长的芳基山脉或土木生产的适用性,可以很容易地在那里种植。”柴油本人后来进行了相关测试,并似乎支持了这个想法。柴油在1912年的演讲中说:“今天,植物油在发动机燃料中的使用似乎微不足道,但随着时间的流逝,这种油可能像石油和当前时间一样重要。”

尽管石油衍生的柴油燃料广泛使用,但在1920年代和1930年代以及第二次世界大战期间的几个国家,有一些国家对植物油作为内燃机的燃料的兴趣。据报导,比利时,法国,意大利,英国,葡萄牙,德国巴西,阿根廷,日本和中国在此期间已经测试并使用了植物油作为柴油燃料。据报导,由于植物油的粘度高,与石油柴油燃料相比,据报导一些操作问题,这导致燃料喷雾剂中燃料的雾化不佳,并且通常会导致注射器,燃烧室和阀门的沉积和焦化。克服这些问题的尝试包括加热植物油,将其与石油衍生的柴油燃料或乙醇混合,热解和油的破裂

1937年8月31日,布鲁塞尔大学(比利时)的G. Chavanne授予了“用于将植物油转化为燃料的植物油的程序”(fr。 Leur利用COMME CARBURANTS ”)比利时专利422,877。该专利描述了使用乙醇(和提到甲醇)对植物油进行的酗酒(通常称为酯交换),以通过用短线性醇代替甘油来将脂肪酸与甘油分开。这似乎是当今所谓的“生物柴油”生产的第一个说明。这与18世纪用于制作灯油的专利方法相似(副本),并且可能在某些地方受到一些古老的历史油灯的启发。

最近,在1977年,巴西科学家Expedito Parente发明并提交了专利,这是生产生物柴油的第一个工业过程。该过程被国际规范归类为生物柴油,授予“标准化的身份和质量。没有其他建议的生物燃料经过汽车行业的验证”。截至2010年,Parente的公司Tecbio波音公司和NASA合作,以证明Bioquerosene(Bio-Kerosene),这是巴西科学家生产和专利的另一种产品。

1979年在南非启动了对使用式向日葵油的使用,并将其完善为柴油燃料标准。到1983年,生产燃料质量,发动机测试的生物柴油的过程已完成并在国际上完成。奥地利公司Gaskoks从南非农业工程师那里获得了该技术。该公司于1987年11月建立了第一家生物柴油试验工厂,并于1989年4月建立了第一家工业规模的工厂(每年的可驯鹿约30,000吨)。

在整个1990年代,包括捷克共和国,德国和瑞典在内的许多欧洲国家开放了植物。法国从菜籽油中推出了当地生产的生物柴油燃料(称为二埃斯特),该燃料以5%的水平混合成常规的柴油燃料,并以某些圈养舰队(例如公共交通)在某些水平上使用的柴油燃料30%。雷诺标致和其他制造商拥有认证的卡车发动机,可与该水平的部分生物柴油一起使用; 50%生物柴油的实验正在进行中。在同一时期,世界其他地区的国家还看到了本地生物柴油的生产:到1998年,奥地利生物燃料研究所已经确定了21个拥有商业生物柴油项目的国家。现在,欧洲许多普通服务站都可以使用100%生物柴油。

特性

生物柴油的颜色范围从透明到金到深棕色,具体取决于生产方法和用于制造燃料的原料。这也改变了产生的燃料特性。通常,生物柴油在水中有些混乱沸点高且蒸气压力低。生物柴油的闪点可以超过130°C(266°F),明显高于石油柴油的闪点,该石油柴油可能低至52°C(126°F)。生物柴油的密度约为0.88 g/cm 3 ,高于petrodiesel(〜0.85 g/cm 3 )。

生物柴油的热量值约为37.27 MJ/kg。这比常规数字2 petrodiesel低9%。生物柴油能密度的变化更依赖于所使用的原料,而不是生产过程。尽管如此,这些变化小于石油柴油。据称,生物柴油可提供更好的润滑性和更完整的燃烧,从而增加了发动机能量输出,并部分补偿了石油的较高能量密度。

生物柴油也几乎不含硫,尽管在石化柴油中缺乏硫化合物,但与低硫柴油燃料相比,它具有有希望的润滑性能和叶烷等级,并且经常用作超低硫硫磺(ULSSD)的添加剂有助于润滑的燃料。润滑性较高的生物柴油燃料可能会增加依赖燃料润滑的高压燃油喷射设备的可用寿命。根据发动机的不同,这可能包括高压注入泵,喷油器(也称为单位喷油器)和燃油喷油器

旧柴油梅赛德斯在生物柴油上很受欢迎。

申请

Targray Biofuels Railcar运输生物柴油。

生物柴油可以以纯形式(B100)使用,也可以在大多数注射泵柴油发动机中的任何浓度下与石油柴油混合。根据制造商的不同,新的极端高压(29,000 psi)普通铁路发动机的严格工厂限制为B5或B20。生物柴油与石油柴油具有不同的溶剂性能,并且会在车辆中降解天然的橡胶垫片软管(主要是在1992年之前生产的车辆),尽管这些型号往往会自然磨损,并且很可能已经被FKM替换为FKM ,而FKM对生物柴油无反应。众所周知,生物柴油会分解使用石油柴油的燃料管中残留物的沉积物。结果,如果快速过渡到纯生物柴油,燃料过滤器可能会被颗粒堵塞。因此,建议在首次改用生物柴油混合物后不久更换发动机和加热器上的燃料过滤器。

分配

2005年《能源政策法》通过以来,美国使用生物柴油的使用一直在增加。在英国,可再生运输燃料义务义务供应商在2010年英国出售的所有运输燃料中包括5%可再生燃料。对于道路柴油,这实际上意味着5%的生物柴油(B5)。

车辆使用和制造商接受

2005年,克莱斯勒(当时是戴姆勒克莱斯勒(Daimlerchrysler)的一部分)以5%的生物柴油混合物从工厂释放了吉普车自由CRD柴油,这至少表明将生物柴油作为可接受的柴油燃料添加剂。 2007年,戴姆勒克里斯勒(Daimlerchrysler)表示,如果可以标准化,则打算将保修覆盖率提高到20%的生物柴油混合物。

大众集团发布了一份声明,表明其几辆车辆与由强奸籽油制成的B5和B100兼容,并与EN 14214标准兼容。在其汽车中使用指定的生物柴油类型不会使任何保修无效。

由于担心“生产缺点”,梅赛德斯 - 奔驰不允许含有超过5%生物柴油(B5)的柴油燃料。梅赛德斯 - 奔驰有限的保修将不涵盖使用这种未批准的燃料所造成的任何损害。

从2004年开始,新斯科舍省哈利法克斯市决定更新其公共汽车系统,以使城市公交车队完全在基于鱼油的生物柴油上运行。这引起了城市的一些初步机械问题,但是经过数年的炼油,整个车队已经成功转变。

2007年,英国麦当劳宣布将开始从其餐厅的废油副产品生产生物柴油。这种燃料将用于运行舰队。

2014年的Chevy Cruze Clean Clean Turbo Diesel直接从工厂进行,最高为b20(20%Biodiesel / 80%常规柴油)生物柴油兼容性

铁路使用

生物柴油机车及其外部燃油箱在华盛顿山齿轮铁路

英国火车运营公司维尔京列车西海岸声称自己是英国第一个“生物柴油列车”,当时220级班级以80%的石油柴油和20%的生物柴油运行。

2007年9月15日,英国皇家火车完成了有史以来首次在Green Fuels Ltd. Charles Prince和Green Fuels董事总经理James Hygate提供的100%生物柴油燃料的旅程中,是第一批由Biodiesel Fuel燃料的火车上的乘客。自2007年以来,皇家火车已在B100(100%生物柴油)上成功运作。政府白皮书还提议将英国铁路的大部分地区转换为生物柴油,但随后该提案被撤销以进一步电气化。

同样,华盛顿东部的国有短线铁路在2008年夏季进行了25%的生物柴油 / 75%石油柴油混合物测试,从铁轨上的生物柴油生产商那里购买燃料。火车将由生物柴油供电,该生物柴油是由在短线运行的农业地区生长的那种菜籽油制造的。

同样在2007年,迪士尼乐园开始在B98(98%生物柴油)上运行公园火车。由于存储问题,该计划于2008年停产,但在2009年1月,宣布该公园将运行所有用自己使用的食用油制造的生物柴油的火车。这是在基于大豆的生物柴油上运行火车的变化。

2007年,历史悠久的华盛顿齿轮铁路将第一台生物柴油机车添加到其全行机车舰队中。自1868年以来,舰队一直爬上新罕布什尔州华盛顿山的西部坡度,垂直峰值为37.4度。

2014年7月8日,当时的印度铁路部长DV Sadananda Gowda在铁路预算中宣布,将使用5%的生物柴油机在印度铁路的柴油发动机中使用。

作为加热油

生物柴油也可以用作家用和商业锅炉中的加热燃料,这是加热油生物燃料的混合物,标准化和征税与用于运输的柴油燃料略有不同。生物加热燃料是生物柴油和传统供暖油的专有混合物。 Bioheat是美国国家生物柴油委员会[NBB]的注册商标和美国的国家油热研究联盟(NORA),以及加拿大的哥伦比亚燃料。加热生物柴油有各种混合物。 ASTM 396识别出多达5%的生物柴油的混合物等同于纯石油加热油。许多消费者都使用了高达20%的生物燃料的较高水平的混合物。正在进行研究以确定此类混合物是否影响性能。

较旧的炉子可能包含会受到生物柴油溶剂特性影响的橡胶零件,但否则可以燃烧生物柴油,而无需任何转换。必须注意,鉴于石油柴油留下的清漆将被释放并可以堵塞管道 - 需要过滤燃料过滤和及时更换过滤器。另一种方法是开始使用生物柴油作为混合物,并且随着时间的推移降低石油比例可以使清漆逐渐逐渐脱落,并且不太可能堵塞。由于生物柴油的较强溶剂性能,炉子被清理出来,并且通常变得更加有效。

马萨诸塞州州长帕特里克(Deval Patrick)的一项法律要求该州的所有家庭供暖柴油在2010年7月1日之前为2%的生物燃料,到2013年为5%的生物燃料。纽约市已经通过了类似的法律。

清洁溢油

由于80-90%的石油漏油成本用于海岸线清理,因此正在寻找从海岸线中提取溢油的效率和成本效益的方法。根据脂肪酸的来源,生物柴油表现出了显著溶解原油的能力。在实验室环境中,将模拟污染的海岸线的上油沉积物用一层生物柴油喷涂,并暴露于模拟潮汐。由于其甲基酯成分,生物柴油是对石油的有效溶剂,可大大降低原油的粘度。此外,它的浮力比原油更高,后来有助于其去除。结果,将80%的油从鹅卵石和细沙中除去,在粗砂中50%,砾石中的30%。一旦将油从海岸线释放,将用撇渣器手动从水面移动油生物柴油混合物。由于生物柴油的高生物降解性以及混合物的表面积暴露增加,因此任何剩余的混合物都很容易分解。

发电机中的生物柴油

生物柴油也用于租赁发生器

2001年,加州大学河滨(UC Riverside)安装了一个完全由生物柴油加油的6兆瓦备用电源系统。备用柴油发电机允许公司避免以高污染和排放率为代价损害关键操作的停电。通过使用B100,这些发电机基本上消除了导致烟雾,臭氧和硫排放的副产品。这些发电机在学校,医院和公众周围的居民区中使用,从而大大减少了一氧化碳和颗粒物的有毒碳。

效果

燃油效率

生物柴油的功率输出取决于其燃烧燃料的混合,质量和负载条件。例如,由于各种混合物的能量含量不同,例如B100的热效率将有所不同。燃料的热效率基于燃料特性,例如:粘度特定密度闪点;这些特征将随着混合物的质量以及生物柴油的质量而变化。美国测试和材料学会已经设定了标准,以判断给定燃料样本的质量。

一项研究发现,B40的制动热效率优于传统石油在较高的压缩比(以21:1的压缩比记录的较高的制动热效率)。值得注意的是,随着压缩比的提高,所有燃料类型的效率以及被测试的混合物的效率提高。尽管发现B40的混合物是最经济的,在所有其他混合物中,压缩比为21:1。该研究表明,效率的提高是由于燃料密度,粘度和燃料的加热值所致。

燃烧

某些现代柴油发动机上的燃油系统并非旨在容纳生物柴油,而许多重型发动机都能以B20的生物柴油混合物运行。传统的直接喷射燃料系统在喷射器尖端的大约3,000 psi运行,而现代通用轨道燃料系统在喷射器尖端运行30,000 psi。组件设计为从冰点以下到1000°F(560°C)的温度范围很高。预计柴油燃料将有效燃烧,并产生尽可能少的排放。由于正在向柴油发动机引入排放标准,因此将控制有害排放的必需品被设计为柴油发动机燃料系统的参数。传统的内联注射系统更宽容质量较差的燃料,而不是普通的铁路燃料系统。公共轨道系统的较高压力和更严格的公差使得对雾化和注射时机有更大的控制。这种对雾化和燃烧的控制允许现代柴油发动机的效率更高,并对排放的控制更大。柴油燃料系统中的组件与燃料相互作用,以确保燃料系统的有效操作以及发动机的有效操作。如果将未明确的燃料引入具有特定操作参数的系统,则可能会损害整个燃料系统的完整性。这些参数中的一些(例如喷雾模式和原子化)与注射时间直接相关。

一项研究发现,在雾化过程中,生物柴油及其混合物产生的直径比传统石油柴油产生的液滴大。较小的液滴归因于传统柴油燃料的较低粘度和表面张力。发现喷雾图案外围的液滴的直径大于中心的液滴。这归因于喷雾模式边缘的更快压降。液滴尺寸与距喷油器尖端的距离之间存在比例关系。发现B100的喷雾渗透最大,这归因于B100的密度较高。具有更大的液滴尺寸会导致燃烧效率低下,排放量增加并减少马力。在另一项研究中,发现注射生物柴油时会有短暂的注射延迟。这种注射延迟归因于生物柴油的粘度较高。值得注意的是,生物柴油在传统石油上的较高粘度和更高的青霉素等级导致雾化不良,并在点火延迟期间与空气渗透。另一项研究指出,这种点火延迟可能有助于减少X排放。

排放

排放是由美国环境保护署( EPA )监管的柴油燃料燃烧所固有的。由于这些排放是燃烧过程的副产品,为了确保EPA合规性燃料系统必须能够控制燃料的燃烧以及减轻排放。有许多新技术正在淘汰,以控制柴油排放的产生。废气再循环系统,EGR和柴油颗粒过滤器DPF均设计旨在减轻有害排放的产生。

用于制造生物柴油燃料的原料可以显著改变所得的废气和颗粒物排放,即使与商用柴油燃料混合在一起。 Chonbuk国立大学进行的一项研究得出的结论是,B30生物柴油混合物将一氧化碳的排放降低了约83%,颗粒物排放量约为33%。然而,没有应用EGR系统,没有发现X 排放量增加。该研究还得出结论,借助EGR,B20生物柴油混合物大大降低了发动机的排放。此外,加利福尼亚空气资源委员会的分析发现,生物柴油的碳排放量最低,这些燃料的碳排放量最低,这些燃料是超低硫磺柴油,汽油,玉米基乙醇压缩天然气和五种生物柴油的含量。 。他们的结论还表明,基于所使用的原料,生物柴油的碳排放量很大。在大豆牛脂,低芥酸菜子玉米二手食用油中,大豆的碳排放量最高,而用过的食用油则产生了最低的碳排放量。

在研究生物柴油对柴油颗粒过滤器的影响时,发现虽然钠和碳酸钾的存在有助于灰分的催化转化,但由于柴油颗粒的催化剂是催化的,但它们可能会集中在DPF内部,并且会干扰清除液过滤器。这可能导致过滤器堵塞并干扰再生过程。在一项关于EGR速率与Jathropa生物柴油混合物混合物的影响的研究中,表明,由于在使用EGR系统设计的柴油发动机上使用生物柴油,燃油效率和扭矩输出降低了。发现COCO 2排放量随着排气再循环的增加而增加,但没有X水平降低。岩石混合物的不透明度水平在可接受的范围内,传统柴油不符合可接受的标准。结果表明,通过EGR系统可以获得NOX排放的减少。这项研究表明,在EGR系统的某个操作范围内,传统柴油机具有优势。

截至2017年,混合的生物柴油燃料(尤其是B5,B8和B20)经常用于许多重型车辆,尤其是美国城市的公交车。与常规柴油相比,排气排放的表征显示出明显的排放减少。

物质兼容性

  • 塑料:高密度聚乙烯(HDPE)是兼容的,但聚氯乙烯(PVC)缓慢降解。聚苯乙烯与生物柴油接触后溶解。
  • 金属:生物柴油(如甲醇)对基于铜的材料(例如黄铜)具有影响,并且还影响锌,锡,铅和铸铁。不锈钢(316和304)和铝不受影响。
  • 橡胶:生物柴油还会影响一些较旧的发动机组件中发现的天然橡胶类型。研究还发现,当生物柴油失去其氧化引起的稳定性时,用过氧化氧化物和碱基氧化物固化的氟化弹性体(FKM)可能会降解。在现代车辆中发现的常用合成橡胶FKM-GBL-S和FKM-GF-S在所有情况下都可以处理生物柴油。

技术标准

生物柴油的质量有许多标准,包括欧洲标准EN 14214 ,ASTM International D6751和加拿大国家标准CAN/CGSB-3.524。

ASTM D6751(美国测试和材料学会)详细介绍了与中馏出燃料混合的生物柴油的标准和规格。该规范标准指定了用于确定生物柴油混合物某些特性的各种测试方法。提到的一些测试包括闪点和运动粘度。 [2]

低温胶凝

当生物柴油在特定点以下冷却时,某些分子聚集并形成晶体。一旦晶体变得大于可见光波长的四分之一,燃料就会显得浑浊 - 这是云点(CP)。随着燃料的进一步冷却,这些晶体变得更大。燃料可以通过45微米过滤器的最低温度是冷滤器塞点(CFPP)。随着生物柴油进一步冷却,它将凝胶并凝固。在欧洲,国家之间的CFPP要求存在差异。这反映在这些国家的不同国家标准中。纯(B100)生物柴油开始凝胶的温度差异很大,并取决于酯的混合物,因此用来产生生物柴油的原料油。例如,低灰酸种子(RME)生产的生物柴油在大约-10°C(14°F)的情况下开始凝胶。由牛牛棕榈油产生的生物柴油倾向于在16°C(61°F)和13°C(55°F)上凝胶。有许多市售的添加剂将大大降低纯生物柴油的倾角和冷滤器塞点。通过将生物柴油与包括#2低硫柴油燃料和#1柴油 /煤油在内的其他燃料油混合在一起,也可以进行冬季操作。

在寒冷条件下促进生物柴油使用的另一种方法是,除了标准柴油燃料箱外,还要为生物柴油使用第二个燃油箱。可以将第二个燃油箱绝缘,并使用发动机冷却液通过储罐运行加热线圈。燃油充分加热后,燃油箱可以切换。类似的方法可用于使用直植物油来操作柴油车。

水污染

生物柴油可能包含少量但有问题的水。尽管它仅与水有点混乱,但它具有吸湿性。生物柴油可以吸收水的原因之一是从不完整的反应中剩下的单甘油酯和甘胶的持久性。这些分子可以充当乳化剂,从而使水与生物柴油混合。此外,可能还有与储罐冷凝水的加工或导致的水残留的水。水的存在是一个问题,因为:

  • 水减少了燃料燃烧的热量,引起烟雾,较难的起动和降低的功率
  • 水会导致燃料系统组件(泵,燃油管线等)的腐蚀
  • 水中的微生物会导致系统中的纸元素过滤器腐烂和失败,从而导致由于摄入大颗粒而导致燃油泵的故障。
  • 水冻结以形成冰晶体,为成核提供位置,加速燃料的凝胶。
  • 水会导致活塞斑点。

以前,由于水和油分开,因此很难通过采集样品来测量水污染生物柴油的量。但是,现在可以使用油含水传感器测量水含量。

当使用参与生产过程的某些化学催化剂时,水污染也是一个潜在的问题,可大大降低碱(高pH)催化剂(例如氢氧化钾)的催化效率。然而,超临界甲醇生产方法论,在高温和压力下,油原料和甲醇的跨酯化过程被证明在很大程度上不受生产阶段中水污染的影响。

可用性

在某些国家,生物柴油比常规柴油便宜

2005年,全球生物柴油产量达到380万吨。大约85%的生物柴油产量来自欧盟。

生产

生物柴油通常是由植物油或动物脂肪原料的静止化产生的,以及其他不可食用的原材料,例如油炸油等。有几种方法用于进行此类式反应,包括常见的批次过程,异质催化剂,超临界催化剂,超临界催化剂过程,超声方法,甚至是微波方法。

从化学上,固定的生物柴油组成了长链脂肪酸的单烷基酯的混合物。最常见的形式使用甲醇(转化为甲氧钠)产生甲基酯(通常称为脂肪酸甲基酯- 成名),因为它是最便宜的酒精,尽管乙醇可用于产生乙醇(通常称为乙醇作为脂肪酸乙基酯- FAEE)生物柴油和较高的醇,例如异丙醇丁醇。使用较高分子量的醇,以效率较低的式三酯反应为代价提高了所得酯的冷流特性。脂质式生产过程用于将基础油转换为所需的酯。基础油中的任何游离脂肪酸(FFA)要幺转化为肥皂并从过程中去除,要幺使用酸性催化剂将其酯化(产生更多的生物柴油)。经过此处理后,与直植物油不同,生物柴油具有与石油柴油非常相似的燃烧性能,并且可以在大多数当前用途中替代它。

大多数生物柴油生产过程中使用的甲醇是使用化石燃料输入制成的。但是,有一些使用二氧化碳或生物量作为原料制成的可再生甲醇来源,使他们的生产过程无化石燃料。

酯交换过程的副产品是甘油的产生。每生产1吨生物柴油,就会产生100公斤的甘油。最初,甘油有一个宝贵的市场,这有助于整个过程的经济学。但是,随着全球生物柴油产量的增加,这种原油甘油(含有20%的水和催化剂残留物)的市场价格崩溃了。正在全球进行研究,将这种甘油用作化学构建块(请参阅Wikipedia文章“甘油”下的化学中间体)。英国的一项举措是甘油挑战。

通常,这种粗甘油必须纯化,通常是通过进行真空蒸馏。这是相当大的能量。然后可以直接利用精制的甘油(98%+纯度),也可以转换为其他产品。 2007年发表了以下公告: Ashland Inc.的合资企业和嘉吉宣布了从甘油中在欧洲制造丙烯的计划, Dow Chemical宣布了类似的北美计划。陶氏还计划在中国建造一种工厂,从甘油中生产上氯二醇环氢蛋白环氧树脂的原材料。

生产水平

2007年,生物柴油生产能力迅速增长,2002年至2006年的平均年增长率超过40%。在2006年,可以获得实际生产数字的最新一年,世界总生物柴油的产量约为5-60万吨,欧洲处理了490万吨(其中270万吨来自德国),其余大部分则是来自美国。仅在2008年,欧洲的产量就增加到了780万吨。 2009年7月,在欧盟进口的生物柴油中增加了义务,以平衡欧洲,尤其是德国生产商的竞争。欧洲2008年的能力总数为1600万吨。相比之下,在美国和欧洲,对柴油的总需求约为4.9亿吨(1470亿加仑)。 2005 - 06年,全球植物油的总生产约为1.1亿吨,棕榈油大豆油约为3400万吨。截至2018年,印度尼西亚是全球最高的基于棕榈油的生物燃料的供应商,年产量为350万吨,预计将出口约100万吨生物柴油。

2011年的美国生物柴油生产使该行业达到了一个新的里程碑。在EPA可再生燃料标准下,已经针对生物柴油生产工厂实施了目标,以与总需求相比监测和记录生产水平。根据EPA发布的年终数据,2011年的生物柴油产量达到了10亿加仑。该产量远远超过了EPA设定的8亿加仑目标。 2020年的预计生产近120亿加仑。

生物柴油原料

各种油可用于生产生物柴油。这些包括:

许多倡导者认为,废物油是生产生物柴油的最佳油,但是由于可用的供应量远小于燃烧用于运输和家庭供暖的石油基燃料量,因此这种本地解决方案无法扩展到目前的消费速度。

动物脂肪是肉类生产和烹饪的副产品。尽管仅仅是为了脂肪而饲养动物(或捕捞鱼)并不有效,但使用副产品为牲畜行业(猪,牛,家禽)增加了价值。如今,多进食生物柴油设施正在生产高质量的基于动物脂肪的生物柴油。目前,美国正在建造一座500万美元的工厂,目的是从每年在当地生产的估计10亿公斤(22亿磅)的鸡肉中生产140万升(300万加仑)生物柴油。泰森家禽植物。同样,一些小规模的生物柴油工厂使用垃圾鱼油作为原料。一个由欧盟资助的项目(Enerfish)表明,在越南植物中,从cat鱼(Basa,也称为Pangasius)生产生物柴油,可以从81吨鱼类废物中产生13吨/天的生物柴油的输出(又可以产生。来自130吨鱼)。该项目利用生物柴油为鱼类加工厂的卫生卫生单位加油,主要是为了冻结鱼类。

所需的原料数量

当前的全球生产植物油和动物脂肪不足以替代液体化石燃料的使用。此外,某些人反对大量的农业以及由此产生的施肥农药的使用和土地利用转换,这是生产额外的植物油所需的。藻类的优势在于,它可以在沙漠或海洋环境等不宽松的土地上生长,并且潜在的油产量远高于植物。

屈服

每单位区域的原料产量效率会影响将生产提高到为大量车辆供电所需的巨大工业水平的可行性。

一些典型的产量
庄稼屈服
L/ha美国加尔/英亩
棕榈油4752508
椰子2151230
cyperus esculentus1628174
菜籽954102
大豆(印第安纳州)554-92259.2–98.6
中国牛脂90797
花生84290
向日葵76782
24226
  1. “生物燃料:一些数字” 。 grist.org。 2006-02-08。从2010-03-01的原件存档。检索2010-03-15
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    和化学品”,第341页。学术出版社,1998年。
  4. Kitani,Osamu,“ Volume V:Energy and Biomass Engineering,
    CIGR农业工程手册”,阿米尔农业学会,1999年。

藻类燃料产量尚未准确确定,但据报导,DOE说藻类的每英亩能量是大豆等土地作物的30倍。海法海洋研究所的Ami Ben-Amotz认为36吨/公顷的产量被认为是实用的,他在商业上耕种藻类已有20多年了。

黄虫已被认为是生物柴油的高收益来源,但产量高度依赖于气候和土壤条件。低端的估计值使每农作物的产量约为200次美国加仑/英亩(每公顷1.5-2吨);在更有利的气候中,每年已经实现两种或更多农作物。它是在菲律宾马里印度种植的,具有抗旱性,可以与其他经济作物(例如咖啡,糖,水果和蔬菜)共享空间。根据其拥护者的说法,它非常适合半干旱的土地,可以减缓荒漠化

效率和经济论点

由大豆制成的纯生物柴油(B-100)

如果使用传统的食物作物,则完全向生物燃料过渡可能需要巨大的土地(尽管可以利用非粮食作物)。对于拥有庞大经济体的国家来说,问题尤其严重,因为能源消耗量表具有经济产出。

对于第三世界国家,使用边际土地的生物柴油资源可能更有意义。例如,沿着铁路生长的道路或黄麻生长的庞甘姆油带坚果。

在马来西亚和印度尼西亚等热带地区,生产棕榈油的植物正在快速种植,以供应欧洲和其他市场不断增长的生物柴油需求。科学家表明,棕榈种植园的雨林在生态学上并不是一件好事,因为油棕种植园的扩展对天然雨林和生物多样性构成威胁。

据估计,在德国,棕榈油柴油的生产成本不到三分之一的菜籽生物柴油。

经济影响

关于生物柴油生产的经济影响,已经进行了多项经济研究。一项由国家生物柴油委员会委托的一项研究报告说,生物柴油的生产支持了64,000多个工作岗位。生物柴油的增长还有助于显著增加GDP。 2011年,生物柴油在GDP中创造了超过30亿美元。从可再生燃料标准的持续增长和生物柴油税激励措施的延长来看,工作人数可以增加到50,725,收入为27亿美元,到2012年和2013年的GDP达到50亿美元。

能源安全

采用生物柴油的主要驱动因素之一是能源安全。这意味着一个国家对石油的依赖减少,并使用当地可用的来源(例如煤炭,天然气或可再生能源)代替。因此,一个国家可以从采用生物燃料中受益,而不会减少温室气体排放。虽然总能量余额是辩论的,但很明显,对石油的依赖性减少了。一个例子是用于生产肥料的能量,它可能来自石油以外的各种来源。美国国家可再生能源实验室(NREL)指出,能源安全是美国生物燃料计划背后的第一驱动力,而白宫的“ 21世纪能源安全”论文清楚地表明,能源安全是促进能源安全是促进的主要原因生物柴油。前欧盟委员会主席何塞·曼努埃尔·巴罗索(Jose Manuel Barroso)在最近的一次欧盟生物燃料会议上发表讲话,他强调,正确管理的生物燃料有可能通过多样化的能源来增强欧盟的供应安全性。

全球生物燃料政策

世界各地的许多国家都参与了生物燃料(例如生物柴油)的日益增长的使用和生产,作为化石燃料和石油的替代能源。为了促进生物燃料行业,政府已实施立法和法律,以减少石油依赖并增加可再生能源的使用。许多国家对生物柴油使用,进口和生产的税收和回扣有自己的独立政策。

加拿大

加拿大环境保护法案C-33要求到2010年,汽油含有5%的可再生能源含量,到2013年,柴油和供暖油含有2%的可再生能源含量。生物燃料计划的EcoEnergy通过2008年至2010年的激励率每升0.20美元的激励率,将生物柴油的生产补贴。各省还针对生物燃料使用和生产采取了具体的立法措施。

美国

体积乙醇消费税抵免税(VEETC)是生物燃料财政支持的主要来源,但原定于2010年到期。通过此法案,生物柴油生产保证了每加仑1美元的税收抵免,每加仑1美元,每加仑0.50美元,每加仑0.50美元加仑由再生油制成。目前,大豆油用于生产大豆生物柴油,用于许多商业目的,例如混合运输行业的燃料。

欧洲联盟

欧盟是生物柴油的最伟大的生产商,法国德国是最高生产者。为了增加生物柴油的使用,有一些政策需要将生物柴油混合为燃料,包括如果未达到这些费率,则需要罚款。在法国,目标是达到10%的整合,但计划在2010年停止。作为欧盟国家继续生产生物燃料的激励,有纳税税是针对生产生物燃料的特定配额。在德国,运输柴油中生物柴油的最低百分比设置为7%所谓的“ B7”。

马来西亚

马来西亚计划在2022年底之前在全国范围内采用B20棕榈油生物燃料计划。其任务是用20%的棕榈油组件(称为B20)制造生物燃料,因为运输部门于2020年1月首次推出由于运动路缘造成的延误,延伸了冠状病毒爆发。

食物,土地和水与燃料

在美国生产的玉米中,多达40%的玉米用于制造乙醇,全球10%的谷物中有10%变成了生物燃料。在美国和欧洲,用于生物燃料的谷物降低50%将取代乌克兰的所有谷物出口。

在某些贫困国家,植物油的价格上涨正在引起问题。有些人建议仅由非食用植物油(例如骆驼胡椒海滨锦葵)制成,这些油可以在边际农业土地上繁衍生息,那里许多树木和农作物都不会生长,或者只会产生低收益。

其他人则认为问题更为根本。农民可能会从生产粮食作物转变为生产生物燃料作物以赚更多的钱,即使新作物不可食用。供求定律预测,如果农民少生产粮食,食品的价格将会上涨。可能需要一些时间,因为农民可能需要一些时间来改变他们正在增长的东西,但是对第一代生物燃料的需求增加可能会导致许多食物的价格上涨。一些人指出,由于植物油的价格较高,有贫穷的农民和贫穷的国家正在赚更多的钱。

来自海藻的生物柴油不一定会取代目前用于粮食生产的地面土地,并且可以创造新的藻类工作。

相比之下,应该提到的是,沼气的生产利用农业废物产生一种被称为沼气的生物燃料,并产生堆肥,从而增强农业,可持续性和粮食生产。

研究

有研究发现更多合适的农作物并提高了油产量。其他来源也是可能的,包括人类的粪便加纳建造了其第一个“粪便污泥喂养的生物柴油植物”。

特别繁殖的芥末品种可以产生相当高的油产率,并且在与谷物的作物轮作中非常有用,并且具有额外的好处,即在油被压粉后剩下的餐食可以充当有效且可生物降解的农药。

NFESC的基于圣塔芭芭拉的生物柴油行业正在努力开发为美国海军和军事的生物柴油技术,这是世界上最大的柴油燃料用户之一。

一群在一家名为Ecofasa的公司工作的西班牙开发人员宣布了一种由垃圾制成的新生物燃料。该燃料是由一般城市废物产生的,该废物被细菌处理以产生脂肪酸,可用于生物柴油。

不需要化学物质生产的另一种方法涉及使用转基因的微生物。

藻类生物柴油

从1978年到1996年,美国NREL在“水生物种计划”中使用藻类作为生物柴油来源进行了试验。迈克尔·布里格斯(Michael Briggs)在UNH Biodiesel集团上发表的一篇自称文章,通过利用具有天然油含量大于50%的藻类来估计所有用生物柴油实际替换所有车辆燃料的估计,Briggs认为可以在藻类池塘上生长这一点在废水处理厂。然后可以从系统中提取这种富含油的藻类并将其加工成生物柴油,其余的剩余藻类进一步重新加工以产生乙醇。

生产藻类以收集生物柴油的油尚未进行商业规模进行,但是已经进行了可行性研究以得出上述收益率估计。除了预计的高产量外,与基于农作物的生物燃料不同,算法还不需要减少粮食生产,因为它既不需要农田也不需要淡水。许多公司正在为各种目的追求藻类生物反应器,包括将生物柴油生产扩展到商业水平。可以在离子液体中使用简单且经济的反应从湿藻中提取生物柴油脂质。

庞氏症

Millettia Pinnata ,也称为Pongam OilTree或Pongamia,是一棵豆类含油籽的树木,已被确定为不可食植物油生产的候选者。

用于生物柴油生产的庞匹瘤种植园具有两倍的环境益处。树木都存放碳并生产燃料油。庞氏菌在边际土地上生长不适合食品作物,不需要硝酸盐肥料。生产石油的生产植物产量最高(大约40%的种子是油为油),而在盐分高的土壤中生长。它已成为许多生物柴油研究组织中的主要重点。庞匹邦的主要优势是与其他作物相比,石油的恢复和质量更高,没有与粮食作物的直接竞争。但是,边际土地上的生长会导致油产量较低,这可能会导致与粮食作物的竞争,从而获得更好的土壤。

jatropha

来自印度DRDO的Jatropha生物柴油。

各个部门的几个小组正在对Jatropha Curcas进行研究,这是一种有毒的灌木样树,产生许多人认为是生物柴油原料油的可行来源。这项研究的大部分都集中在通过遗传学,土壤科学和园艺实践方面的进步来提高麻风动物的总每英亩油产量。

SG Biofuels是一名总部位于圣地亚哥的Jatropha开发人员,它使用分子育种和生物技术生产了Jatropha的精英杂交种子,这些杂种在第一代品种中显示出显著提高产量的。 SG生物燃料还声称,此类菌株已经产生了更多的好处,包括改善开花同步性,对害虫和疾病的耐药性更高,以及寒冷的天气耐受性提高。

荷兰瓦格宁根大学和研究中心的工厂研究国际植物研究所维护了一个持续的麻风病评估项目(JEP),该项目通过现场和实验室实验研究了大规模的Jatropha种植的可行性。

可持续能源养殖中心(CFSEF)是位于洛杉矶的非营利研究组织,致力于植物科学,农艺学和园艺领域的麻疹研究。预计对这些学科的成功探索将在未来十年内将黄麻农场的产量提高200-300%。

污水中的雾

污水中回收的所谓脂肪,油和油脂(雾)也可以变成生物柴油。

菌类

莫斯科俄罗斯科学院的一个小组于2008年发表了一篇论文,称他们从单细胞真菌中隔离了大量脂质,并以经济上有效的方式将其变成了生物柴油。

最近发现的一种真菌神经胶质粉的变体表明,从纤维素中生产了所谓的迈科柴油。最近在巴塔哥尼亚北部的雨林中发现了这种生物,具有将纤维素转化为通常在柴油燃料中发现的中长碳氢化合物的独特能力。

二手咖啡渣的生物柴油

内华达大学里诺大学的研究人员成功地从二手咖啡地衍生出的石油中生产了生物柴油。他们对使用的理由的分析表明,石油含量为10%至15%(按重量)。一旦提取油,它就会进行常规加工成生物柴油。据估计,完成的生物柴油可以每加仑生产约1美元。此外,据报导,“这项技术并不困难”,“咖啡在围绕几亿加仑的生物柴油可能每年可能每年制作几亿加仑”。但是,即使世界上所有的咖啡渣都用于制造燃料,所产生的数量也不是每年在美国使用的柴油的1%。米斯拉博士谈到他的工作时说:“这不会解决世界的能源问题。”

生物柴油到氢基功率

已经开发出一种微反应器将生物柴油转化为氢气蒸汽变成燃料电池。

蒸汽重整(也称为化石燃料重整)是一个从碳氢化合物燃料产生氢气的过程,由于其效率,最著名的是生物柴油。 **微反应器**或改革器是水蒸气在高温和压力下与液体燃料反应的加工设备。在700 - 1100°C的温度下,基于镍的催化剂可以产生一氧化碳和氢的生产:

碳氢化合物 + H
2O⇌CO
+ 3 h
2
(高度吸热)

此外,可以通过进一步氧化一氧化碳来生产更多的氢和二氧化碳来利用较高的氢气产量:

CO + H
2
O
→CO 2 + H
2
(轻度放热)

红花油

截至2020年,澳大利亚CSIRO的研究人员一直在研究特殊繁殖品种的红花油,以及美国蒙大拿州立大学高级燃料中心的研究人员一直在研究该油在大型柴油发动机中的性能,结果被描述为“改变游戏规则”。

关注

引擎磨损

燃料的润滑性在发动机中发生的磨损中起重要作用。柴油发动机依靠其燃料来为彼此不断接触的金属组件提供润滑性。与化石石油柴油相比,由于存在酯,生物柴油是一种更好的润滑剂。测试表明,在柴油中添加少量生物柴油可以在短期内显著增加燃料的润滑性。但是,在更长的时间内(2 - 4年),研究表明,生物柴油失去了润滑性。这可能是由于由于不饱和分子的氧化或由于吸收水分吸收而增加了生物柴油中的水含量,因此随着时间的推移腐蚀增强。

燃油粘度

关于生物柴油的主要问题之一是其粘度。柴油的粘度在40°C下为2.5–3.2 CST,由大豆油制成的生物柴油的粘度在4.2至4.6 cst之间操作温度。高粘度可以堵塞发动机中的燃油滤清器和注入系统。植物油由脂质组成,该脂质具有长链碳氢化合物,以降低其粘度,将脂质分解为较小的酯分子。这是通过将植物油和动物脂肪转化为烷基酯的,以降低其粘度,但生物柴油粘度仍然高于柴油,并且由于通过缓慢流经缓慢的流量,发动机可能无法在低温下使用燃料燃油滤清器。

发动机性能

与柴油相比,生物柴油具有更高的制动器特异性燃油消耗,这意味着同一扭矩需要更多的生物柴油燃料消耗。但是,已经发现B20生物柴油混合物可提供最大的热效率,最低制动器特异性能源消耗和较低的有害排放。发动机性能取决于燃料的性能,燃烧,喷油器压力和许多其他因素。由于生物柴油有各种混合物,因此在发动机性能方面可能是矛盾的报告。

尾气排放

用于使生物柴油的原料通过改变脂肪酸甲酯中存在的平均碳炼长度和双键数来改变燃料的性质。

生物柴油的环境影响

印度尼西亚的森林砍伐,为油棕种植园让路。

对生物柴油的兴趣激增强调了与其使用相关的许多环境影响。这些可能包括减少温室气体排放森林砍伐,污染和生物降解率。

根据可再生燃料标准计划的监管影响分析,美国环境保护署(EPA)于2010年2月发布,与石油柴油机相比,大豆油结果的生物柴油平均减少了57%的温室气体,废物油脂产生的生物柴油可减少86%。有关更多详细信息,请参见EPA报告的第2.6章。

但是,例如,环保组织,例如雨林救援绿色和平组织,批评用于生物柴油生产的植物,例如,油棕,大豆和甘蔗。雨林的森林砍伐加剧了气候变化和敏感的生态系统,以清理油棕,大豆和甘蔗种植园的土地。此外,生物燃料会导致世界饥饿,因为耕地不再用于种植食物。环境保护局于2012年1月发布了数据,表明,由棕榈油制造的生物燃料不会符合美国的可再生燃料授权,因为它们不适合气候友好。环保主义者欢迎结论,因为油棕种植园的生长驱动了热带森林砍伐,例如在印度尼西亚和马来西亚。

印度尼西亚主要由棕榈油生产生物柴油。由于农业土地受到限制,为了种植油棕单一文化,用于其他种植的土地或需要清理热带森林。然后,主要的环境威胁是印度尼西亚雨林的破坏

生物柴油的环境影响是多种多样的,且不清晰。与化石燃料相比,通常提到使用生物柴油的动力是降低温室气体排放的能力。是否正确取决于许多因素。

温室气体排放

使用英国政府为可再生运输燃料义务而计算的数字,使用英国政府计算的数字计算在美国生长的大豆生物柴油的碳强度
英国生物柴油和化石燃料碳强度的图形图。该图假设所有生物柴油均在其原籍国使用。它还假设柴油是由先前存在的农田生产的,而不是通过改变土地使用

对生物柴油的一般批评是土地利用变化,其潜力比仅使用化石燃料所引起的可能性更多。然而,藻类生物燃料将解决这个问题,该藻类可以将不适合农业的土地使用。

二氧化碳是主要的温室气体之一。尽管生物柴油的燃烧会产生与普通化石燃料相似的二氧化碳排放,但生产中使用的植物原料在生长时会从大气中吸收二氧化碳。植物通过称为光合作用的过程吸收二氧化碳,该过程使其可以以糖和淀粉的形式从阳光中存储能量。生物量转化为生物柴油并随着燃料燃烧而燃烧后,能量和碳再次释放。当二氧化碳释放回大气时,其中一些能量可用于为发动机供电。

因此,在考虑温室气体排放的总量时,重要的是要考虑整个生产过程以及这种生产可能导致什么间接影响。对二氧化碳排放的影响高度取决于生产方法和所使用的原料类型。计算生物燃料的碳强度是一个复杂且不精确的过程,并且高度依赖于计算中的假设。计算通常包括:

  • 种植原料的排放(例如,肥料中使用的石化物)
  • 从运输原料到工厂的排放
  • 从加工原料到生物柴油的排放
  • 吸收CO 2的排放,从增加原料中

其他因素可能非常重要,但有时不考虑。这些包括:

  • 燃料原料种植区域的土地使用变化的排放。
  • 从工厂运输到其使用点的排放
  • 与标准柴油相比,生物柴油的效率
  • 在尾管处产生的二氧化碳量。 (生物柴油可以产生4.7%的人)
  • 由于产生有用的副产品,例如牛饲料或甘油而产生的好处

如果不考虑土地利用变化,并且假定当今的生产方法,则比石油燃料的菜籽油和葵花籽油的生物柴油比petrodiesel低45%-65%。但是,正在进行的研究以提高生产过程的效率。用用过的食用油或其他废料产生的生物柴油可以将CO 2排放量减少多达85%。只要在现有农田上种植原料,土地利用变化几乎没有对温室气体排放的影响。但是,令人担忧的是,增加的原料产量直接影响森林砍伐率。这样的清晰切割导致碳,土壤和泥炭层中存储的碳被释放。森林砍伐的温室气体排放量是如此之大,以至于较低的排放量(仅由生物柴油造成)数百年可以忽略不计。因此,用原料(例如棕榈油)生产的生物燃料可能会引起比某些类型的化石燃料更高的二氧化碳排放。

污染

在美国,生物柴油是唯一成功完成《清洁空气法》(1990年)的健康效应测试要求(I层和第二层)的唯一替代燃料

与低硫硫磺(<50 ppm)柴油相比,生物柴油在具有颗粒过滤器的车辆上的颗粒,固体燃烧产物的小颗粒,固体燃烧产物的小颗粒的直接尾管排放量降低了20%。与化石采购的柴油相比,由于生产而导致的颗粒物排放量减少了约50%。

生物降解

一项爱达荷州大学的研究比较了生物柴油,纯净植物油,生物柴油和石油柴油混合物的生物降解速率,以及纯净的2-D柴油燃料。使用低浓度的产品(10 ppm)在养分和污水污泥中修改的解决方案,他们证明,生物柴油以与右旋糖控制相同的速度降解,在28天和28天内的石油柴油中,生物柴油的速度是5倍,并且这种生物柴油通过合作代谢融合了石油柴油降解的速率。同一项研究使用10 000 ppm的生物柴油和石油柴油检查了土壤降解,并发现生物柴油的降解是土壤中石油柴油速率的两倍。在所有情况下,都确定生物柴油的降解比石油柴油更具完全降解,而石油柴油产生了不良降解的未确定中间体。对同一项目的毒性研究表明,对大鼠和兔子的毒性没有多达5000 mg/kg的生物柴油。石油柴油在相同的浓度下也没有表现出死亡。然而,兔子的浓度> 2000 mg/l,诸如脱发和尿液变色等有毒作用。

在水生环境中

随着生物柴油变得更加广泛使用,重要的是要考虑消费如何影响水质和水生生态系统。研究了不同生物柴油燃料的生物降解性的研究发现,所有研究的生物燃料(包括整洁的油菜油,整洁的大豆油和其改性酯产品)都是“易于生物降解的”化合物,并且在水中具有相对较高的生物降解率。另外,生物柴油的存在可以通过合作代谢增加柴油生物降解的速率。随着生物柴油/柴油混合物中生物柴油的比率增加,柴油降解的速度越快。另一项使用受控实验条件的研究还表明,生物柴油中的一级分子脂肪酸甲基酯的降解速度比海水中的石油柴油快得多。

羰基排放

在考虑化石燃料和生物燃料使用的排放时,研究通常集中在主要污染物(例如碳氢化合物)上。人们普遍认为,使用生物柴油代替柴油,导致调节气体排放量大大减少,但是在研究文献中缺乏有关非调节化合物的信息,这些化合物也在空气污染中发挥作用。一项研究重点是重型柴油发动机中纯柴油和生物柴油混合物的非标准羰基化合物的排放。结果发现,甲醛,乙醛,丙烯醛,丙酮,丙醛和丁醛的羰基排放量比纯柴油的排放量更高。生物柴油的使用会导致更高的羰基排放,但总烃排放量较低,这可能是替代燃料来源。已经完成了与这些结果相冲突的其他研究,但是由于研究之间的各种因素(例如所使用的燃料类型和发动机),因此很难进行比较。在一篇论文中,比较了有关生物柴油燃料使用的羰基排放的12篇研究文章,发现其中8篇论文报告了羰基化合物排放量增加,而4篇则显示了相反的情况。这证明这些化合物仍然需要大量研究。

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