Biodegalai – tai biologinės kilmės skysti degalai transportui. Pagrindinės rūšys yra biodyzelinas ir bioetanolis. Biodyzelinas skirtas dyzeliniams varikliams, o bioetanolis – benzininiams.
Biologinė kilmė
Bioetanolis – tik iš javų ar kitų kultūrų išgautas etanolis. Jis įmaišomas į benziną. Tačiau biodyzelino, kaip ir biodegalų, sąvoka Lietuvoje nėra vienareikšmė. Spaudoje ir praktikoje priimta, kad biodyzelinas yra mineralinio dyzelino ir gryno biologinio dyzelino mišinys. Įstatymas nurodo, kad biodyzelinas yra metilo (etilo) esteris, pagamintas iš augalinės kilmės aliejų ar gyvūninės kilmės riebalų, prilygstantis dyzelino kokybei, skirtas naudoti kaip biokuras. Vadinasi, biodyzelinas yra „grynas“ produktas. Biodegalai (biokuras) yra iš biomasės pagaminti degūs dujiniai, skystieji ir kietieji produktai, naudojami energijai gaminti. Teisinė samprata yra teisingesnė, nes neleidžia dyzelino su labai maža gryno biodyzelino priemaiša vadinti biodyzelinu.
Priežastys, skatinančios biodegalų naudojimą: indėlis į patikimą energijos tiekimą, indėlis į šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimą, atsinaujinančios energijos panaudojimo skatinimas ir naujų rinkų žemės ūkyje plėtra.
Biodyzelino pranašumai
Biodyzelinas gaminamas iš augalinės kilmės aliejaus. Tradiciškai Lietuvoje buvo paplitusi linininkystė, todėl mūsų šalyje nuo seno kaip maistas ir kaip vaistas gaminamas ir vartojamas sėmenų aliejus. Jis gali būti naudojamas ir biodegalams gaminti, tačiau žlugus linų pramonei pastaraisiais metais šalyje plito rapsų auginimas. Rapsų žalioji masė buvo naudojama pašarams, o aliejus – tekstilės, odos pramonėje, muilo, linoleumo, aliejinių dažų, pokosto gamyboje, o rafinuotas ir hidrintas – margarino gamyboje.
Riebalų rūgščių metilo esteris (RRME) – iš rapsų aliejaus esterifikacijos būdu pagamintas rapsų metilo esteris, skirtas tik dyzeliniams varikliams. Paprastai dyzeliniams varikliams yra naudojamas tradicinių dyzelinių degalų ir RRME mišinys – biodyzelinas. Optimalus biologinių dyzelinių degalų mišinys gaunamas 35 proc. RME sumaišius su 65 proc. tradicinių dyzelinių degalų.
Biodyzelinas gerina variklio tepimą. Naudojant biodyzeliną, deginių dūmingumas sumažėja iki 60 proc., palyginti su mineraliniu dyzelinu, todėl vykdant mašinų techninę apžiūrą biodyzelinu galės dirbti mašinos, kurių techninė būklė neleistų jomis važinėti naudojant tradicinį mineralinį dyzeliną. RRME yra ir didesnis deguonies kiekis, palyginti su dyzelinu (10,8 proc.), todėl jis geriau sudega variklyje. Naudojant biodegalus, praktiškai neišmetami į aplinką sieros junginiai. Biožaliava yra neutrali CO2 emisijų požiūriu.
Biodyzelinas tirpdo per ilgesnį laiką degalų bakuose, filtrų korpusuose ir vamzdynuose susikaupusias nuosėdas. Staiga padidėjęs teršalų kiekis gali užkimšti degalų sistemos filtrus ir sutrikdyti visos maitinimo sistemos darbą. Ypač tai aktualu, kai degalai laikomi atsitiktinėse nešvariose talpyklose ir į bakus pilami nefiltruoti. Todėl prieš biodyzelino panaudojimą rekomenduojama išplauti visą maitinimo sistemą, pakeisti filtravimo elementus arba visuomet jų turėti atsargai.
Biodyzelinas šiek tiek veikia gumines detales, tačiau Čekijoje atlikti tyrimai rodo, kad naudojant RRME ir mineralinio dyzelino mišinį 30/70 proporcijomis neigiamas poveikis nėra toks pastebimas ir mišinį galima naudoti įprastuose varikliuose, nekeičiant jų konstrukcijos, eksploatavimo reikalavimų.
Bioetanolis geriau sudega
Bioetanolis yra alkoholis, gaunamas fermentacijos būdu iš cukranendrių ir kukurūzų (Brazilija ir JAV), cukrinių runkelių ar kviečių (Europa, Ispanija, Lenkija ir Prancūzija). Technologijos, leidžiančios gaminti bioetanolį iš celiuliozės turinčių medžiagų (žemės ūkio ir medienos atliekos) ir atskirų namų ūkio atliekų, dar nėra išplėtotos.
Bioetanolis gali būti naudojamas vietoj MTBE (metiltretbutiletrio) benzino oktaniniam skaičiui padidinti. Bioetanolio energinė vertė sudaro 2/3 benzino vertės, tačiau pastarojo gamybos išlaidos maždaug 2–3 kartus didesnės nei benzino gamybos išlaidos iš žalios naftos.
Lietuvoje tinkamiausia žaliava etanoliui gaminti yra grūdai, bulvės ir cukriniai runkeliai. Kitose šalyse tam tikslui dažniausiai naudojami kukurūzai ir cukranendrės.
Svarbiausias bioetanolio pranašumas, palyginti su tradiciniais degalais, – į atmosferą mažiau išmetama kenksmingų medžiagų. Geriau sudega etanolis, taigi mažiau išmetama anglies oksido (CO) ir angliavandenilių. Etanolis dega esant žemesnei temperatūrai, todėl gerokai sumažėja ir azoto oksidų degimo produktuose, tačiau 2–4 kartus padaugėja acetaldehido.
Kalbant apie etanolį būtina pabrėžti, kad jo kur kas didesnis oktaninis skaičius. Dėl to jo dedama į benziną padidinti pastarojo oktaninį skaičių. Šiam tikslui etanolis dažniausiai naudojamas kaip etilo ir tretinio butilo eteris (ETBE). Įvairiose šalyse ETBE priedo kiekis benzine svyruoja nuo 5 iki 15 proc.
Etanolis, kaip variklių degalai, gali būti naudojamas grynas arba su benzinu. Mišiniuose etanolio koncentracija būna įvairi. JAV etanolio mišiniuose būna 95, 85 ir 10 procentų. Tokie degalai žymimi atitinkamai E95, E85 ir E10. 10 proc. etanolio ir benzino mišinys dar vadinamas gazoholu. E95 ir E85 markių degalus galima naudoti tik specialios konstrukcijos varikliuose. Tokiuose varikliuose yra per 300 detalių, jos skiriasi nuo įprastinių variklių. Benzino ir etanolio mišinius galima naudoti įprastiniuose varikliuose tik tada, kai etanolio koncentracija ne didesnė kaip 10–15 procentų.
Didžiausias tokių degalų trūkumas – didelė jų gamybos savikaina. Daroma išvada, kad biodegalų gamybos išlaidos mažiausiai 2,8 karto didesnės už įprastinių degalų. Dėl šios priežasties, norint sudaryti sąlygas biodegalams įsiskverbti į rinką, papildomai apmokestinami iš naftos pagaminti degalai, taikomos įvairios subsidijos ir lengvatos biodegalų gamintojams bei vartotojams.
Biodegalų perspektyvos
Biodegalų gamybos ir naudojimo klausimais Lietuvoje intensyviau buvo pradėta domėtis pastarąjį dešimtmetį. Iki tol pavieniai entuziastai vykdė teorinius tyrimus, o išvados dažnai buvo prieštaringos ir, neskaitant kai kurių išimčių, dažnai buvo orientuojamos į tendencingai neigiamas.
Remiantis praktiniais tyrimų rezultatais ir literatūrinės medžiagos analize, buvo konstatuojama, kad biodegalai šalyje neturi ateities. Tik nuolat griežtėjantys aplinkosaugos reikalavimai ir beveik nepaliaujamai kylančios energijos išteklių kainos vėl privertė prisiminti biodegalų gamybos ir naudojimo galimybių tyrimus.
Daugelyje Vakarų Europos šalių ir JAV sukaupta biodegalų gamybos ir vartojimo patirtis, veikia biodegalų gamyklos, yra sukurtas biodegalinių tinklas (Vokietijoje yra apie 800 biodegalinių), parengta techninė jų gamybos ir naudojimo dokumentacija, net automobilių gamybos pramonė buvo iš dalies perorientuota, atsižvelgiant į kai kurias biodegalų specifines charakteristikas.
Tuo pačiu metu mūsų šalyje iki šiol buvo bandoma įrodinėti, kad biodegalai nėra perspektyvus pakaitalas tradiciniams mineraliniams degalams.
Tačiau, kaip ir dauguma naujovių, biodegalai, skindamiesi kelią, užima deramą vietą tiek tyrimų, tiek gamybos ir praktinio naudojimo srityse.
