Porównanie właściwości fizykochemicznych wybranych tłuszczy naturalnych oraz ich estrów metylowych

Skrzyńska, E.; Matyja, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Porównanie właściwości fizykochemicznych wybranych tłuszczy naturalnych oraz ich estrów metylowych

Autorzy

Skrzyńska E. , Matyja M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Comparison of the physicochemical properties of select natural fats and their methyl esters

Języki publikacji

Abstrakty

W artykule przybliżono aktualny stan produkcji biodiesla w Europie, zwracając szczególną uwagę na wymogi stawiane bioestrom w różnych krajach, oraz różnice we właściwościach estrów metylowych pozyskiwanych z różnych surowców. Zbadano i porównano właściwości surowców tłuszczowych dostępnych na krajowym rynku, takich jak olej rzepakowy, słonecznikowy, kukurydziany, lniany, sojowy, oliwa z oliwek, olej rycynowy oraz smalec. Analizy wykonane dla otrzymanych z nich estrów metylowych wykazały, że estry metylowe oleju rycynowego mogą stanowić niezwykle cenny dodatek do paliw, poprawiający ich właściwości nisko i wysokotemperaturowe. Dzięki temu możliwe jest poprawienie jakości estrów otrzymywanych np. z tłuszczy zwierzęcych bądź posmażalniczych. Zwrócono również uwagę na możliwość empirycznej analizy właściwości biopaliw na podstawie znajomości ich składu chemicznego, umożliwiającej planowanie i poprawę ich jakości.

This article presents the current state of biodiesel production in Europe, with particular attention putted onto the quality requirements in different countries, and differences between methyl esters properties derived from various raw materials. The properties of fatty raw materials available in the domestic market, such as: rapeseed, sunflower, corn, linseed, soybean, olive and castor oils, and also the lard, as well as their methyl esters were investigated. The analysis show that the methyl esters of castor oil can be extremely valuable addition to the fuels, which improves their low and high temperature properties. Thus, it is possible to improve the quality of esters derived from animal or waste, gastronomic fats. Moreover, the special attention was putted onto the possibility of an empirical analysis of the biofuels selected properties (on the basis of their chemical composition), which allows planning and improving their quality.

Słowa kluczowe

oleje roślinne tłuszcze zwierzęce właściwości estrów metylowych kwasów tłuszczowych

vegetable oil animal fats fatty acids methyl esters properties

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem

Czasopismo

Chemik

Rocznik

2011

Tom

Vol. 65, nr 10

Strony

923--935

Opis fizyczny

Bibliogr. 56 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Skrzyńska E.

autor

Matyja M.

Instytut Chemii i Technologii Organicznej, Politechnika Krakowska, Kraków; Wydział Inżynieriii i Technologii Chemicznej, Politechnika Krakowska, Kraków

Bibliografia

1. Statystyki EPI. www.earth-policy.org/datacenter/xls/book_pb4_ch4-5_34.xls; dostęp 20.05.2011.
2. Carriquiry M.: U.S. Biodiesel Production: Recent Developments and Prospects. Iowa Ag. Review, Spring 2007, 13:2, 8-9. http://www.card.iastate.edu/iowa_ag_review/spring_07/IAR.pdf
3. Annual statistics of European Biodiesel Board. http://www.ebb-eu.org/EBB-pressreleases/EBB%20press%20release%202009%20prod%202010_capacity%20FINAL.pdf; European Biodiesel Board, dostęp 29.04.2011.
4. Zakrzewski T.: Zwiększenie udziału biopaliw transportowych w rynku. Raport KIB 2007. www.kib.pl
5. Biopaliwa - jak to robią Francuzi? Artykuł z 16.01.2001, http://www.ppr.pl/artykul-biopaliwa-jak-to-robia-francuzi-36994-dzial-11.php; Pierwszy Portal Rolny, dostęp 21.05.201 I.
6. Producenci biopaliw poszukują alternatywnych surowców do produkcji. Artykuł z 02.06.2009, http://www.portalspozywczy.pl/zboza-oleiste/wiadomosci/producenci-biopaliw-poszukuja-alternatywnych-surowco-w-do-produkcji,17090.html; Portal Spożywczy, dostęp 20.05.2011.
7. Palm oil biofuel. http://www.global-greenhouse-warming.com/palm-oil-biofuel.html; The Use of Palm Oil As Biofuel and Biodiesel, http:// climateavenue.com/en.biodiesel.palm.oil.htm, dostęp 25.05.2011.
8. Canola Council of Canada, http://www.canolacouncil.org/biodiesel/ about_us.aspx, dostęp 25.05.2011.
9. Alternative Oil Sources, http://www.bebioenergy.com/alternative_oil_sources.htm, BE Bioenergy, dostęp 25.05.2011.
10. Badvipour S.: Biodiesel production from waste cooking oil - opportunites and challenges. 2nd Waste-to-Fuel Conference, San Diego, CA, 18-19 maj 2009,
11. Different Types of Biodiesel and its Sources, http://www.tcbiodiesel.com/ different-types-of-biodiesel-and-its-sources/, dostęp 25.05.2011.
12. Dyrektywa 2003/30/EC Parlamentu Europejskiego i Rady UE z dnia 8 maja 2003 r. w sprawie wspierania użycia w transporcie biopaliw lub innych paliw odnawialnych. Official Journal of the European Union, L 123/42.
13. Dyrektywa 2003/96/EC Parlamentu Europejskiego i Rady UE z dnia 27 października 2003 r. w sprawie przebudowy wspólnotowych ram opodatkowania produktów energetycznych oraz energii. Official Journal of the European Union, L 283/51.
14. Biodiesel Taxi Fleet in Graz - A Case Study. Intelligent Energy Europe, materiały informacyjne dostępne na stronie: http://www.biodienet.eu/ wp-content/uploads/2010/03/Biodiesel-Taxi-Fleet-in-Graz.pdf, dostęp 25.05.2011.
15. Enweremadu C.C., Mbarawa M.M.: Technical aspects of production and analysis of biodiesel from used cooking oil - A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2009, 13, 2205-2224.
16. Liu Y., Lotero E., Goodwin Jr. J.G., Mo X.: Transesterification of poultry fat with methanol using Mg-Al hydrotalcite derived catalysts. Applied Catalysis A: General 2007, 331, 138-148.
17. Lin C-Y., Li R-J.: Engine performance and emission characteristics of marine fish-oil biodiesel produced from the discarded parts of marine fish. Fuel Processing Technology 2009, 90, 883-888.
18. Quirino Araujo B., Cavalcante da Rocha Nunes R., Rodarte de Moura C.V., de Moura E.M., das Gracas Lopes Cito A.M., Ribeiro dos Santos Junior J.: Synthesis and Characterization of Beef Tallow Biodiesel. Energy Fuels 2010, 24, 4476-4480.
19. Dias J.M., Alvim-Ferraz M.C.M., Almeida M.F.: Production of biodiesel from acid waste lard. Bioresource Technology 2009, 100, 6355-6361.
20. Calixto F., FernandesJ., Couto R., Hernandez E.J., Najdanovic-Visak V., Simões P.C.: Synthesis of fatty acid methyl esters via direct transesterification with methanol/carbon dioxide mixtures from spent coffee grounds feedstock. Green Chem. 2011, 13, 1196-1202.
21. Kurzin A.V., Evdokimov A.N., Pavlova O.S., Antipina V.B.: Synthesis and Characterization of Biodiesel Fuel Based of Esters of Tall Oil Fatty Acids. Russian Journal of Applied Chemistry 2007, 80 (5), 842-845.
22. Haas M.J.: Improving the economics of biodiesel production through the use of low value lipids as feedstocks: vegetable oil soapstock. Fuel Processing Technology 2005, 86, 1087-1096.
23. Park E.Y., Sato M., Kojima S.: Lipase-catalyzed biodiesel production from waste activated bleaching earth as raw material in a pilot plant. Bioresource Technology 2008, 99, 3130-3135.
24. Rathore V., Madras G.: Synthesis of biodiesel from edible and non-edible oils in supercritical alcohols and enzymatic synthesis in supercritical carbon dioxide. Fuel 2007, 86, 2650-2659.
25. Nabi N., Rahman M., Akhter S.: Biodiesel from cotton seed oil and its effect on engine performance and exhaust emissions. Applied Thermal Engineering 2009, 29, 2265-2270.
26. Umdu E.S., Tuncer M., Seker E.: Transesterification of Nannochloropsis oculata microalga’s lipid to biodiesel on Al2O3 supported CaO and MgO catalysts. Bioresource Technology 2009, 100, 2828-2831.
27. Sharama Y.C., Singh B., Krostad J.: High Yield and Conversion of Biodiesel from a Nonedible Feedstock (Pongamia pinnata). J. Agric. Food Chem. 2010, 58, 242-247.
28. Abreu F.R., Lima D.G., Hamú E.H., Wolf C, Suarez, P.A.Z.: Utilization of metal complexes as catalysts in the transesterification of Brazilian vegetable oils with different alcohols. J. Mol. Catal. A: Chem. 2004, 209 (1-2), 29-33.
29. Bouaid A., Diaz Y., Martinez M., Aracil Y.: Pilot plant studies of biodiesel production using Brassica carinata as raw material. Catalysis Today 2005, 106, 193-196.
30. Ghadge S.V., Raheman H.: Biodiesel production from mahua (Madhuca indica) oil having high free fatty acids. Biomass and Bioenergy 2005, 28, 601-605.
31. Ramadhas A.S., Muraleedharan C., Jayaraj S.: Performance and emission evaluation of a diesel engine fueled with methyl esters of rubber seed oil. Renewable Energy 2005, 30, 1789-1800.
32. Dipti S., Singh S.P, Prerna P: Production of both esters and biogas from Mexican poppy. African Journal of Environmental Science and Technology, December 2010, 4 (12), 866-871.
33. Abreu F.R., Lima D.G., Hamú E.H., Wolf C., Suarez P.A.Z.: Utilization of metal complexes as catalysts in the transesterification of Brazilian vegetable oils with different alcohols. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 2004, 209, 29-33.
34. Fröhlich A., Rice B.: Evaluation of Camelina sativa oil as a feedstock for biodiesel production. Industrial Crops and Products 2005, 21, 25-31.
35. Bernardo A., Howard R., O’Connell A., Nichol R., Ryan J., Rice B., Roche E., Leahy J.J.: Camelina oil as a fuel for diesel transport engines. Industrial Crops and Products, May 2003, 17 (3), 191-197.
36. Usta N.: Use of tobacco seed oil methyl ester in a turbocharged indirect injection diesel engine. Biomass Bioenergy 2005, 28, 77-86.
37. Kohlmunzer S.: Farmakognozja. Podręcznik dla studentów farmacji. PZWL, Warszawa 2003.
38. Odmiany rzepaku. Portal: Uprawy Ekologiczne. Vademecum Nowoczesnego Rolnika, http://www.uprawyekologiczne.pl/603_Odmiany_rzepaku.html, dostęp: 25.05.2011.
39. Rutkowska J., Żbikowska A.: Jakość wybranych olejów roślinnych dostępnych na Polskim rynku. Roczniki PZH 2007, 58 (3), 515-524, dostępne na stronie: http://www.pzh.gov.pl/page/index.php7id=roczniki_pzh#Spisy_tre%C5%9Bci_numer%C3%B3w, dostęp 24.05.2011.
40. PN-EN 14214:2003, na podstawie Rozporządzenia Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 19 października 2005 r. w sprawie wymagań jakościowych dla biokomponentów oraz metod badań jakości biokomponentów (Dz. U. z dnia 31 października 2005 r.).
41. ASTM D 6751, http://www.astm.org/Standards/D675l.htm, dostęp: 20.05.2011.
42. Fuel Quality Standard Act 2000. Opublikowany na stronie Rządowej: http://www.environment.gov.au/atmosphere/fuelquality/standards/biodiesel/summary.html, dostęp: 20.05.201 I.
43. ANP Resolution 15/2006, http://www.dieselnet.com/standards/br/fuel. php; informacje dostępne w prezentacji: www.jsg.utexas.edu/laforum/ presentations/2006/anp_antonieta.ppt, dostęp 24.05.2011.
44. Knothe G., Van Gerpen J., Krahl J.: Biodiesel Handbook. AOCS Press 2005, Champaign, Illinois.
45. Pinzi S., Garcia I.L., Lopez-Gimenez F.J., Luque de Castro M.D., Dorado G., Dorado M.P.: The Ideal Vegetable Oil-based Biodiesel Composition: A Review of Social, Economical and Technical Implications. Energy & Fuels 2009, 23, 2325-2341.
46. Algae Oil Information, http://www.oilgae.com/algae/oil/oil.html, dostęp 26.05.2011.
47. Ramos M.J., Fernández C.M., Casas A., Rodriguez L., Pérez Á.: Influence of fatty acid composition of raw materials on biodiesel properties. Bioresource Technology 2009, 100, 261 -268.
48. Morello J., Pate R.: The Promise and Challenge of Algae as Renewable Sources of Biofuels. Biomass Program Webinar September 8, 2010, http://www.eere.energy.gov/biomass/pdfs/algae_webinar.pdf, dostęp: 26.05.2011,
49. Zhou H., Lu H., Liang B.: Solubility of Multicomponent Systems in the Biodiesel Production by Transesterification of Jatropha curcas L. Oil with Methanol. J. Chem. Eng. Data 2006, 51, 1130-1 135.
50. Pinto A.C., Guarieiro L.L.N., Rezende M.J.C., Ribeiro N.M., Torres E.A., Lopes W.A., de P. Pereira P.A., de Andrade J.B.: Biodiesel: An Overview. J. Braz. Chem. Soc. 2005, 16 (6B), 1313-1330.
51. Barajas Forero C.L.: Biodiesel from castor oil: a promising fuel for cold weather. Materiały konferencyjne ICREPQ’05, Zaragoza 16, 17, 18 of March, 2005, dostępne na stronie: http://www.icrepq.com/full-paper-icrep/222-barajas.pdf, dostęp: 29.05.2011.
52. Demirbas A.: Relationships derived from physical properties of vegetable oil and biodiesel fuels. Fuel 2008, 87, 1743-1748.
53. Garcia M., Gonzalo A., Sanchez J.L., Arauzo J., Peña J.Ä.: Prediction of normalized biodiesel properties by simulation of multiple feedstock blends. Bioresource Technology 2010, 101, 4431 -4439.
54. Yuan W., Hansen A.C., Zhang Q.: Predicting the temperature dependent viscosity of biodiesel fuels. Fuel 2009, 88, 1120-1126.
55. Krisnangkura K., Yimsuwan T., Pairintra R.: An empirical approach in predicting biodiesel viscosity at various temperatures. Fuel 2006, 85, 107-113.
56. Skrzyńska E., Kmieć K., Stankiewicz R.: Oczyszczane oleje posmażalnicze jako surowiec dla RME. Czasopismo Techniczne - w druku.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPP2-0012-0034