Moldova va produce biocombustibil

Actualmente, in lume se consuma o cantitate enorma de combustibil traditional pentru motoarele cu ardere interna. Cei mai importanti consumatori de acest combustibil sunt transportul auto si tehnica agricola. Pentru a satisface si in viitor cerintele crescande ale sectorului agrar in combustibil, apare o necesitate acuta de a moderniza complexul energetic prin trecerea la consumul de combustibil alternativ, mai ieftin, la elaborarea si implementarea tehnologiilor performante de obtinere a acestuia.

Combustibilul alternativ s-ar putea obtine din surse locale regenerabile (uleiuri vegetale de culturi oleaginoase, biomasa…) si care s-ar numi biocombustibil. S-a constatat ca, la arderea biocombustibilului, se emana o cantitate extraordinar de mica de gaze de sera, ceea ce va influenta benefic ecologia ambiantei. In ultimii ani, in Moldova se efectueaza cercetari in domeniul de obtinere a biocombustibilului si din ulei vegetal de rapita. Se preconizeaza, de asemenea, de a obtine biocombustibil din ulei de floarea-soarelui, saflor si de soia.

Biocombustibilul sau esterii metilici ai acizilor grasi se obtin din uleiuri vegetale sau din grasimi animaliere, ca rezultat al reactiei de transesterificare cu metanolul, in prezenta unui catalizator solid sau lichid. Aceasta reactie este insotita de obtinerea unui produs suplimentar – glicerina, care are o vasta utilizare in industria parfumurilor, cosmeticelor, farmaceutica si chimica. In tarile Uniunii Europene si in SUA esterii metilici ai uleiului de rapita (Rape Methyl Ester-RME) si esterii metilici ai uleiului de soia (Soy-dran Methyl Ester-SOME), de-a lungul ultimilor 20-30 ani, au o utilizare vasta drept combustibil alternativ sau ca aditiv la combustibilul traditional pentru motoarele cu ardere interna.

Motoarele cu ardere interna de tip Diesel nu cer o oarecare perfectionare a constructiei pentru a functiona pe baza de biocombustibil. Consumul biocombustibilului la motoarele cu ardere interna sporeste cu 10 la suta, fiindca el contine mai mult oxigen, dar emisia gazelor de sera in timpul arderii lui se reduce cu circa 25 la suta. Acest avantaj permite utilizarea biocombustibilului la motoarele cu ardere interna chiar si in cele mai vulnerabile, din punct de vedere ecologic, locuri.
Biocombustibilul nu polueaza nici solul, fiindca el se descompune repede si totalmente in componente inofensive pentru ambianta.

S-a stabilit ca biocombustibilul poseda si unele inconveniente, ca viscozitate mare si cocsificabilitate, ceea ce accelereaza procesul de corodare a partilor metalice ale motoarelor si contribuie la procedeul de imbatranire a cauciucului. Dar inconvenientele mentionate nu creeaza impedimente in sporirea productiei de biocombustibil, in elaborarea noilor tehnologii si utilaje pentru obtinerea biocombustibilului din ulei vegetal de rapita.

Procesul tehnologic de obtinere a biocombustibilului din ulei vegetal de rapita poate fi continuu sau discontinuu (ciclic). Daca se preconizeaza de obtinut pana la 900 t/an de biocombustibil, este mai rezonabil de aplicat o tehnologie ciclica – mult mai simpla si mai economicoasa. SA ,,Alimentarmas“ din Chisinau, in colaborare cu Universitatea Tehnica a Moldovei, au elaborat o tehnologie ciclica si o instalatie pentru realizarea acestei tehnologii de obtinere a biocombustibilului din uleiuri vegetale de culturi oleaginoase precum sunt rapita si floarea-soarelui. Este o instalatie pilot, de tip M8-K??. Instalatia reprezinta o constructie care consta din neutralizator, recipient pentru pregatirea metoxidului, statia de vid, care mai include si o pompa cu racire cu apa, pompa centrifuga ermetica, recipient pentru apa distilata, ejector, malaxor, panou de comanda, conducte dotate cu armatura necesara.

Instalatia pentru obtinerea biocombustibilului

Instalatia functioneaza in felul urmator. Materia prima – de exemplu, ulei vegetal de rapita rafinat – este introdusa in neutralizator printr-un stut special care este amplasat in partea superioara a neutralizatorului. Cantitatea de ulei introdusa este determinata de indicatorul de nivel. Uleiul, incarcat initial in neutralizator, se incalzeste prin intermediul incalzitorilor electrici tubulari pana la temperatura la care este posibila realizarea reactiei chimice de transesterificare. Pentru a ameliora conditiile de decurgere a reactiei, amestecul se malaxeaza prin intermediul malaxorului. In timp ce uleiul de rapita se incalzeste, malaxorul functioneaza in continuu. Concomitent, se pregateste solutia de metoxid. Procesul de pregatire a acestei solutii este urmatorul. Cantitatea necesara de catalizator (de exemplu, KOH) este incarcata in niste cupe perforate, amplasate in interiorul recipientului pentru pregatirea metoxidului. Apoi, in acest recipient, prin intermediul aerului comprimat sau a dioxidului de carbon, se introduce metanolul (alcool metilic).

Malaxorul se pune in functiune si procesul de malaxare a catalizatorului cu alcoolul metilic incepe si, concomitent, incepe procesul de obtinere a metoxidului. Cantitatea de alcool metilic, introdusa in recipient, este controlata prin intermediul indicatorului de nivel. Atunci cand temperatura uleiului atinge valoarea necesara se incepe amestecarea uleiului cu metoxid prin intermediul pompei ermetice centrifuge si, prin urmare, incepe reactia de transesterificare.
Reactia fiind terminata, amestecul reactant este lasat sa se stratifice, dupa ce se obtin doua straturi: cel superior este de biocombustibil (esteri metilici), cel inferior – de glicerina.

Stratul inferior este evacuat intr-un recipient special, iar stratul superior, care constituie esteri metilici, se supune unei spalari minutioase cu apa distilata si apoi se neutralizeaza cu dioxid de carbon sau cu acid clorhidric. Dupa aceasta, esterii metilici se lasa in stare de repaus pana cand iarasi se vor forma doua straturi. Stratul inferior se evacueaza, iar stratul superior este supus uscarii sub vid, pentru a evacua din el umiditatea reziduala si metanolul. Biocombustibilul obtinut in asemenea mod este dirijat la filtrare si apoi – la pastrare intr-un recipient special.

Caracteristica tehnica a instalatiei

Productivitatea, kg/h – 125.
Durata unui ciclu, h – 8.
Puterea instalata, kW – 60.
Dimensiuni de gabarit, mm:
lungimea – 4160;
latimea – 2240;
inaltimea – 2620;
masa, kg – 2600.
 

Pentru determinarea indicilor calitativi ai biocombustibilului obtinut la instalatia descrisa, acesta a fost investigat in laboratorul Cailor ferate ale Moldovei si la Centrul tehnic de securitate a industriei si de certificare. Investigatiile au demonstrat ca densitatea, vascozitatea dinamica, temperatura de aprindere, indicele de aciditate si de iod corespund cerintelor standardului european EN 14214. Republica Moldova nu dispune de standarde nationale la biocombustibil.
SA ,,Alimentarmas”, in conlucrare cu Universitatea Tehnica a Moldovei, preconizeaza implementarea in anul curent a tehnologiei si instalatiei de obtinere a biocombustibilului din uleiuri vegetale. Intreprinderea va incepe a produce instalatii de tip M8-???-1 pentru obtinerea biocombustibilului din uleiuri vegetale.
Pretul instalatiei va fi cel mai accesibil si cheltuielile care vor tine de achizitia instalatiei se vor recupera in timp de vreo patru luni. Beneficiul anual de la comercializarea biocombustibilului obtinut la o instalatie M8-???-1 va constitui sute de mii de lei.

G. Ganea,
profesor universitar UTM

V. Sliusarenco,
inginer-sef SA ,,Alimentarmas”