Biodiesel

Kegunaan

Biodiesel boleh digunakan dalam bentuk tulin (B100) atau boleh dicampur dengan diesel petrolium pada sebarang kepekatan dalam kebanyakan enjin diesel suntikan, Enjin kereta api biasa baru bertekanan amat tinggi (29,000 psi) memiliki had pengilangan ketat B5 atau B20 ergantung kepada pengilang. Biodiesel memiliki ciri-ciri pelarut berbeza berbanding petrodiesel, dan akan merosotkan gasket dan saluran getah asli dalam kenderaan (kebanyakan kenderaan yang dihasilkan sebelum 1992), sungguhpun ini cenderung haus secara semulajadi dan kemungkinannya telah digantikan dengan FKM, yang tidak bertindak balas dengan biodiesel. Biodiesel telah diketahui menghapuskan mendakan sisi pada salur bahanapi yang menggunakan petrodiesel sebelumnya. Hasilnya, penapis minyak mungkin tersumbat dengan partikel sekiranya pertukaran kepada bahan api tulin dibuat mengejut. Dengan itu, ia dicadangkan untuk menukar penapis bahanapi pada enjin dan pemanas sejurus selepas bertukar kepada campuran biodiesel.

Pengagihan

Sejak Akta Polisi Tenaga 2005 diluluskan kegunaan biodiesel semakin meningkat di Amerika Syarikat. Di Eropah, Tanggung jawab Bahanapi Pengangkut Boleh diperbaharui ("Renewable Transport Fuel Obligation" memerlukan pembekal bagi memasukkan 5% bahan api boleh diperbaharui dalam semua bahanapi pengangkutan di EU sejak 2010. Bagi diesel jalan, ini bererti 5% biodiesel.
]</ref>
Biodiesel merupakan cecair yang memiliki warna berbeza — antara keemasan dan perang gelap — bergantung kepada stok suapan pengeluarkan. Ia tidak bergaul ("miscible") dengan air, memiliki tahap didih yang tinggi dan tekanan wap rendah. *Tahap nyala biodiesel (>130 °C, >266 °F) jauh lebih tinggi berbanding diesel petrolium (64 °C, 147 °F) atau minyak tanah (−45 °C, -52 °F). Diesel bio memiliki ketumpatan kurang ~ 0.88 g/cm³ berbanding air.
Biodiesel memiliki hampir tiada belerang, dan seringkali digunakan sebagai tambahan kepada bahanapi Diesel Belerang Amat Rendah ("Ultra-Low Sulfur Diesel - ULSD").

Piwaian teknikal

Diesel bio memiliki beberapa piwaian bagi kualiti termasuk piwaian Eropah EN 14214, ASTM International D6751, dan yang lain.

Tersedia dan harga

Pengeluaran biodiesel sejagat mencecah 3.8 juta tan pada tahun 2005. Sekitar 85% pengeluaran biodiesel datangnya dari Kesatuan Eropah.
Pada tahun 2007, harga pasaran purata (dalam pam) di Amerika Syarikat, termasuk cukai bahan api negeri dan kebangsaan, bagi B2/B5 adalah lebih rendah berbanding diesel petroleum pada sekitar 12 sen, dan campuran B20 adalah sama dengan petrodiesel. Bagaimanapun sebagai sebahagian dari pertukaran dramatik dalam harga diesel tahun 2009, menjelang Julai 2009, Jabatan Tenaga Amerika Syarikat (DOE) melaporkan kos purata B20 15 sen setiap gelen berbanding diesel petroleum ($2.69/gal vs. $2.54/gal). B99 dan B100 biasanya lebih mahal berbanding petrodiesel kecuali di mana kerajaan tempatan memberikan subsidi.

Pengeluaran

Biodiesel merupakan hasil biasa bagi transesterifikasi stok suapan minyak sayuran atau lemak haiwan. Terdapat beberapa kaedah bagi melaksanakan tindak balas transesterification ini termasuk proses kelompok biasa, proses superkritikal, kaedah ultrasonik, malah kaedah gelombang mikro.
Secara kimianya, biodiesel yang ditransesterifikasi terdiri daripada campuran ester monoalkil dalam rantaian panjang asid lemak. Bentuk paling biasa menggunakan metanol (ditukar kepada natrium metoksida) untuk menghasilkan ester metils (biasanya dirujuk sebagai "Ester Metil Asid Lemak" (fatty acid methyl ester- FAME) kerana ia merupakan alkohol paling murah yang ada, sungguhpun ethanol boleh digunakan bagi menghasilkan ethyl ester (biasanya dirujuk sebagai biodiesel "Ethyl Ester Asid Lemak"  - fatty acid ethyl ester atau FAEE) dan kandungan alkohol lebih tinggi seperti isopropanol dan butanol juga telah digunakan. Menggunakan alkohol dengan molekul lebih berat meningkatkan ciri-ciri aliran sejuk bagi ester yang terhasil, dengan kos tindak balas transesterification kurang effisen. Pengeluaran lipid transesterification digunakan bagi menukar minyak asas kepada esters yang dikehendaki. Sebarang asid lemak bebas (FFAs) dalam minyak asas samaada ditukar kepada sabun atau disingkirkan dari proses, atau ia di esterified (menghasilkan biodiesel lanjut) dengan menggunakan pemangkin berasid. Selepas pemprosesan ini, tidak seperti minyak lemak tulin, biodiesel memiliki ciri-ciri pembakaran yang menyamai diesel petrolium, dan boleh menggantikannya dalam kegunaan masa kini.
Hasil sampingan proses transesterifikasi merupakan penghasilan gliserol. Bagi setiap 1 tan biodiesel yang dihasilkan, 100 kg gliserol dihasilkan. Pada asalnya, terdapat pasaran yang baik bagi gliserol, yang membantu ekonomi proses secara keseluruhannya. Bagaimanapun, dengan peningkatan penghasilan biodiesel sejagat, harga pasaran bagi gliserol kasar (mengandungi 20% air dan sisa pemangkin) telah merundum. Penyelidikan sedang dijalankan secara sejagat bagi menggunakan gliserol ini sebagai blok binaan kimia.
Biasanya, gliserol kasar ini perlu ditulinkan, biasanya dilakukan menggunakan penurasan hampagas, yang memerlukan tenaga yang banyak. Gliserol tulin (98%+ tulin) kemudian boleh digunakan secara langsung, atau ditukar kepada barangan lain. Pengumuman lanjut dilakukan pada tahun 2007: Usahasama Ashland Inc. dan Cargill mengumumkan rancangan bagi menghasilkan propilena glikol di Eropah dari gliserol dan Dow Chemical mengumumkan rancangan yang sama bagi Amerika Utara. Dow juga merancang membina kilang di China bagi menghasilkan epiklorhidrin dari gliserol. Epichlorhydrin merupakan sumber kasar bagi resin epoxy.

Kadar pengeluaran

Pada tahun 2007, keupayaan pengeluaran biodiesel bertambah dengan pesat, dengan purata pertumbuhan tahunan antara 2002-06 melebihi 40%. Pada tahun 2006, jumlah pengeluaran terkini bagi jumlah pengeluaran sebenar boleh didapati, pengeluaran biodiesel dunia keseluruhan sekitar 5-6 juta tan, dengan 4.9 juta tan diproses di Eropah (yang mana 2.7 juta tan dari Jerman) dan kebanyakannya yang lain dari USA. Pada Julai 2009, cukai dikenakan pada biodiesel Amerika Syarikat yang di import Kesatuan Eropah bagi mengimbangi persaingan dari Eropah, terutama pengeluar Jerman. In 2007 production in Europe alone had risen to 5.7 million tonnes.
Keupayaan pengeluaran Eropah pada berjumlah 16 juta tan. Ini berbanding jumlah keseluruhan permintaan di US dan Europe sekitar 490 juta tan (147 juta gelen). Jumlah keseluruhan pengeluaran dunia bagi minyak sayuran bagi semua tujuan pada tahun 2005/06 adalah sekitar 110 juta tan, dengan sekitar 34 juta tan setiap satu bagi minyak kelapa sawit dan minyak kacang soya.

Jaminan tenaga

Salah satu pendorong utama bagi penggunaan biodiesel adalah jaminan tenaga. Ini bererti bahawa kebergantungan negara kepada minyak dikurangkan, dan pengganti dengan sumber tempatan, seperti arang batu, gas, atau sumber boleh diperbaharui. Dengan itu negara beruntung dengan penggunaan biofuels, tanpa pengurangan pengeluaran gas rumah hijau. Sungguhpun keseimbangan keseluruhan tenaga dipertikaikan, ia adalah jelas bahawa kebergantungan kepada minyak dikurangkan. Satu contoh adalah tenaga bagi penghasilan baja, yang boleh didapati dari pelbagai sumber selain petrolium. US National Renewable Energy Laboratory (NREL) menyatakan bahawa jaminan tenaga merupakan dorongan nombor satu bagi program bahanapi bio Amerika Syarikat, and a White House "Energy Security for the 21st Century" paper makes it clear that energy security is a major reason for promoting biodiesel. Presiden jawatankuasa EU, Jose Manuel Barroso, bercakap di presidangan bahanapi bio Eropoah baru-baru ini menekankan bahawa bahanapi bio yang diurus dengan betul mempunyai potensi bagi mengukuhkan jaminan keselamatan EU melalui kepelbagaian sumber tenaga.

Kesan persekitaran

Peningkatan minat dalam biodiesel telah meningkatkan sejumlah isu alam sekitar berkaitan dengan penggunaannya termasuk pengurangan pengeluaran gas rumah hijau, penebangan pokok, pencemaran dan kadar biodegradasi.
Menurut EPA's Renewable Fuel Standards Program Regulatory Impact Analysis, yang diterbitkan pada Februari 2010, biodiesel berasaskan minyak soya boleh menyebabkan pengurangan purata, sebanyak 57% pelepasan gas rumah hijau berbanding diesel fosil, dan biodiesel dihasilkan dari minyak gris buangan menghasilkan 86% pengurangan.
Bagi maklumat mengenai isu kebolehpengekalan biodiesel, sila lihat Roundtable on Sustainable Biofuels dan Sustainable Biodiesel Alliance.