Aanmelden / registeren

Biodiesel

Uit WikiMobi

Ga naar: navigatie, zoeken

Biodiesel is een dieselbrandstof die wat eigenschappen betreft sterk overeenkomt met gewone diesel. Biodiesel is een methylester die onder andere uit plantaardige olie is te maken.

Biodiesel wordt door een veresteringsproces transesterificatie geproduceerd uit vetzuren zoals plantaardige olie en dierlijk vet.

In Europa is koolzaadolie (raapolie-methyl-ester, RME) het meest in gebruik, maar andere oliën als zonnebloemolie, palmolie en sojaolie zijn ook te gebruiken. Ook hergebruikt frituurvet en dierlijke vetten kunnen als grondstof dienen. Het productieproces bestaat uit een aantal stappen. Eerst vindt het persen van olie uit het zaad plaats (crushing). De hierbij ontstane ruwe olie ondergaat vervolgens een zuiveringsproces en na een veresteringsproces ontstaat daaruit biodiesel en glycerine.

Biodiesel kan ook gemaakt worden door hydrogenatie en raffinage van plantaardige oliën. Een beperkt aantal bedrijven hanteert deze productie methode. De gebruikseigenschappen van deze vorm van biodiesel zijn over het algemeen beter dan van biodiesel via transesterificatie.

De rest van deze tekst heeft betrekking op biodiesel via transesterificatie.

Biodiesel wordt naast in auto’s ook gebruikt bij landbouwvoertuigen, zoals trekkers.

Kijk voor een volledig uitgewerkte vraag over de emissies van biobrandstoffen op: Kan ik biobrandstof in mijn auto doen en helpt dat werkelijk?

Inhoud

Definitie

Biodiesel is een vorm van duurzame biobrandstof die wat eigenschappen betreft sterk overeenkomt met gewone diesel.

Historie

De grondstoffen die voor biodiesel worden gebruikt zijn ook direct te gebruiken in een dieselmotor. In feite werd voor de eerste motoren die Rudolf Diesel bouwde in 1897 plantaardige olie gebruikt. Tegenwoordig zijn dieselmotore niet meer geschikt om zonder aanpassingen te draaien op pure plantaardige oliën (PPO) of gebruikte plantaardige oliën (Waste Vegetable Oil), omdat bij de verbranding van deze oliën te veel roet vrijkomt. De aanpassingen kosten enkele duizenden euro’s. Door een veresteringsproces worden de plantaardige oliën daarom omgezet naar biodiesel.

Technologie

Biodiesel kan ook gemaakt worden door hydrogenatie en raffinage van plantaardige oliën. Een beperkt aantal bedrijven hanteert deze productie methode. De gebruikseigenschappen van deze vorm van biodiesel zijn over het algemeen beter dan van biodiesel via transesterificatie.

Transesterificatie van biodiesel

The media player is loading...

Rendementen, theorie en pratijk

Ten opzichte van minerale diesel heeft biodiesel de volgende eigenschappen bij toepassing in dieselmotoren:

  • De energie-inhoud van biodiesel (MJ/l) is ongeveer 10% lager dan de energie-inhoud van minerale dieselolie. Hierdoor zullen de motoren een hoger brandstof verbruik hebben (tot 10%) en een lager vermogen (6 tot 8%).
  • Verlaagde koude start prestaties bij lage omgevingstemperaturen
  • Hogere verdampingswaarden, dit heeft een negatief effect op de oliewissel intervallen
  • Door lage viscositeit bij lage temperaturen kunnen brandstofpompen blokkeren
  • Meer verdunning en polymerisatie van de motorolie

De smeercapaciteit van biodiesel is hoger is dan die van conventionele brandstoffen, maar ze kunnen bijdragen tot de vorming van afzettingen, de afbraak van materiaal of het verstoppen van filters. Bron: Characterization of biodiesel oxidation and oxidation products

Biodiesel veroudert veel sneller dan minerale dieselolie, al na twee maanden kunnen er al vrije zuren en methanol vrijkomen. Op de scheidingslijn van biodiesel en water kunnen zich bacteriën en schimmels vormen die leiden tot nog meer verstoppingen in filters en leidingen. De lange termijn effecten van biodiesel zijn op dit moment onzeker en er zijn slechts een zeer beperkt aantal experimentele studies gepubliceerd over dit onderwerp.

Praktijkstatus

Gebruik in Nederland: Inzet van B100 (100% biodiesel) vindt met name plaats in Duitsland. In Nederland wordt B30 en B100 ingezet in een aantal pilot-projecten met personenvoertuigen en vrachtwagens. Bron: TTM

Biodiesel productie vindt al op grote schaal op commerciële basis plaats in Nederland en Europa. Het productieniveau in Europa bedroeg in 2007 5,7 miljoen ton olie equivalenten (toe), in 2008 7,8 Mtoe en de consumptie in de EU was in 2008 7,9 Mtoe. Bron: EurObserv’ER. De Nederlandse en Europese fabrieken hebben te lijden onder overcapaciteit op de Europese markt, die nog versterkt wordt door goedkope (deels in land van herkomst gesubsidieerde) overzeese importen. Een aanzienlijk deel van de capaciteit wordt niet benut (stand april 2010). In Nederland is productiecapaciteit voor ongeveer 1535 miljoen liter biodiesel, en er zitten nog meer fabrieken in de opstartfase, de ideefase of on-hold fase. Ter vergelijking, op dit moment wordt door alle dieselpersonenauto’s voor 2500 miljoen liter aan diesel getankt.

Biodiesel als motorbrandstof moet voldoen aan de EN 14214-norm. Minerale motorbrandstoffen voor dieselmotoren dienen te voldoen aan de EN 590-norm. Mengsels van beiden worden aangeduid met B5, B20, B100 etc, de getallen slaan op het percentage biodiesel in de brandstof. B100 heeft dus 100% biodiesel en 0% gewone diesel. In Nederland garanderen alle automerken een mengsel tot 5% biodiesel met 95% diesel (B05). De kwaliteit van biodiesel op de Nederlandse markt voldoet nog onvoldoende aan de EN14214-norm. Sommige automerken geven voor bepaalde modellen garantie voor B20 (20% biodiesel bijmenging). Bron: Fuelswitch

Een overzicht van de vulstations met biodiesel is hier te vinden: Fuelswitch

Grondstoffen en leefomgeving

Biodiesel bestaat uit ketens van alkylesters die onder andere uit plantaardige olie is te maken. In Europa is koolzaadolie (raapolie-methylester, RME) de meest gebruikte grondstof, maar ook andere oliën als zonnebloemolie, palmolie, maïsolie, jathrofa-olie en sojaolie behoren tot de mogelijkheden. Ook hergebruikt frituurvet en dierlijke vetten kunnen als grondstof dienen.

Buiten Europa worden onder andere sojaolie (wereldwijd), maïsolie (VS) en palmolie (tropische landen) gebruikt om biodiesel te maken. Deze biodieselvarianten worden ook naar Europa geïmporteerd. Bron: Groenegrondstoffen.nl

Meer informatie over: intervieuw koolzaadteelt in Nederland

Emissies

In theorie is biodiesel CO2-neutraal, omdat bij het verstoken ervan geen broeikasgas uit fossiele brandstof in de atmosfeer wordt gebracht. De CO2 die vrijkomt, is eerder uit de atmosfeer gehaald door de gewassen waarvan biodiesel is gemaakt. Maar helemaal CO2 neutraal is biodiesel niet. Er is energie nodig voor het produceren ervan (aanleggen), verwerken en transport. In veel studies is bij het gebruik van biodiesel een verhoging van de NOx uitstoot gemeten in vergelijking met minerale diesel. Op basis van een groot aantal onderzoeken naar de NOx emissie kan de onderstaande grafiek voor de extra NOx emissie ten gevolgen van het percentage biodiesel in de brandstof worden opgesteld.

De extra NOx emissie ten gevolgen van het percentage biodiesel. Bron: Ecofys


Roet ontstaat in een verbrandingskamer als gevolg van zuurstofarme omstandigheden en hoge temperaturen. In moderne dieselmotoren vindt de menging van brandstof en zuurstof pas plaats in de verbrandingskamer, waardoor de verbranding niet altijd optimaal is. Om de vermenging te verbeteren wordt in moderne dieselmotoren de brandstof onder steeds hogere druk in de verbrandingskamer gespoten. Zo ontstaan brandstofnevels die beter mengen maar ook het risico vergroten dat kleinere restfracties ontstaan die niet volledig verbranden.

Door de extra zuurstofatomen in de molecuul-ketens van biodiesel, is een optimalere verbranding mogelijk, zelfs in de zuurstofarme regio's van de verbrandingskamer. Hierdoor daalt de uitstoot van roet door het gebruik van biodiesel.

CO2 NOx PM tab.png

In de bovenstaande tabel staan de emissie gegevens voor verschillende brandstoffen. Voor biodiesel geldt een reductie van 40% CO2 emissies (Well-to-Wheel) ten opzichte van conventionele diesel. Bron: STREAM pag 171

Meer informatie over: Emissies, diesel versus biodiesel

Kijk voor een volledig uitgewerkte vraag over de emissies van biobrandstoffen op: Kan ik biobrandstof in mijn auto doen en helpt dat werkelijk?

Omgevingsbelasting

Voor biodiesel is biomassa nodig. In bijvoorbeeld Brazilie en Azie wordt er veel regenwoud gekapt voor palmolie plantages. Veel oude dieselauto’s kunnen op 100% biodiesel rijden, maar juist de schoonste niet. Er wordt al een klein percentage biodiesel toegevoegd aan diesel, en er wordt aan gewerkt om schone diesels geschikt te maken voor een hoger percentage biodiesel. Normale roetfilters kunnen niet tegen biodiesel, deze moeten dus sowieso vervangen worden. Er zijn twee typen roetfilters voor biodieselvoertuigen op de markt. Bron: Groen op weg

Meer informatie over: biomassa

Toekomst

Er wordt volop geïnvesteerd in biodiesel. Neste Oil bouwt een nieuwe fabriek voor de productie van biodiesel uit plantaardige en dierlijke grondstoffen met een productiecapaciteit van 800.000 ton per jaar. In 2018 moet 70% niet-eetbare grondstoffen gebruikt worden voor de productie van biodiesel. In 2020 moet dit al 100% zijn. Verder investeert Neste in onderzoek naar nieuwe grondstoffen uit micro-organismen zoals algen en bacteriën. Bron: Neste Oil

Wetenschappers uit Nederland en Indonesië gaan de komende jaren onderzoek doen naar het gebruik van landbouwproducten voor de productie van biobrandstoffen. Het onderzoek is gericht op het duurzame karakter van grootschalige productie. Bron: NU

De EU heeft besloten dat in 2020 10% van alle benzine, diesel en andere verkeersbrandstoffen moet komen van biobrandstoffen. Biodiesel maakt hiervan dus deel uit. Bron: aandeel biobrandstoffen in 2020 Jaarlijks moet het bijmengen van biodiesel met gewone diesel dus percentueel omhoog. Bron: Fuelswitch

Politieke, sociale en economische factoren

Politieke en sociale factoren

Over de duurzaamheid van biodiesel (net als bij biomassa) wordt veel gediscussieerd. Door de import uit biobrandstofexporterende landen, zou niet alleen tropisch regenwoud worden gekapt maar ook een toename van de voedselschaarste tot gevolg hebben. Het Protocol Monitoring Hernieuwbare Energie kan met behulp van duurzaamheidscriteria en een LCA berekening voor biobrandstoffen de milieuimpact van biobrandstoffen bepalen. Bron: MVO

Meer informatie over: discussie over voedselcrisis en milieuzorg is verkapt protectionisme en Palmoil: an eco-nightmare

Verkeersminister Eurlings heeft samen met enkele provincies en gemeente 4,1 miljoen euro subsidie beschikbaar gesteld voor een landelijk dekkend netwerk van groene pompstations. Bij deze pompen zou naast aardgas, groengas, ethanol (E85) ook biodiesel (B30) getankt kunnen worden. Bron: NU

Economische factoren

De energie-inhoud van een liter biodiesel (B100) is 32,5 MJ. Dat van diesel is 36 MJ per liter. Het gemiddelde verbruik is dan ook hoger dan dat van diesel, zo’n 10%. Voor een liter biodiesel wordt momenteel 1,50 per liter betaald. Dit is 30 tot 40 cent per liter meer dan voor een liter diesel.

De kosten voor productie van biodiesel worden voor een groot deel bepaald door de kosten van verschillende plantaardige oliën. Naast de kosten van de grondstoffen, zijn de maatregelen in de verschillende landen op het gebied van accijnzen belangrijk voor de uiteindelijke prijsstelling.

Verloop van de prijs van een aantal plantaardige oliën. Bron: MVO


Meer informatie over: actuele brandstofprijzen


De meeste dieselauto’s (tot Euro 3) kunnen redelijk makkelijk worden omgebouwd voor het gebruik van biodiesel. Het vervangen van natuurrubberen onderdelen en filters kost maximaal €200 voor een personenauto. Het aanpassen van een vrachtwagen is maximaal €3000. Euro 4 en Euro 5 motoren zijn vanwege vervuiling van het hogedrukinspuitsysteem ongeschikt voor biodiesel. Bron: Fuelswitch

Kengetallen

Klimaatverandering

De NOx emissies zijn voor biodiesel hoog (0,88 g/km), hoger dan die van benzine, diesel en LPG. CO2 emissies zijn bij het verbranden van biodiesel het laagst (79 g/km), maar bij fijnstof emissies scoort biodiesel weer iets slechter (0,023 g/km) dan benzine en LPG.

Ten opzichte van gewone diesel kan de CO2 uitstoot door te rijden op biodiesel (B100) gereduceerd worden met 62%. Ten opzichte van benzine is dit 68%. Ook kan de uitstoot van fijnstof met 50% worden gereduceerd ten opzichte van gewone diesel.

Kijk voor een volledig uitgewerkte vraag over de emissies van biobrandstoffen op: Kan ik biobrandstof in mijn auto doen en helpt dat werkelijk?

Leefomgeving

Voor biodiesel is biomassa nodig. In bijvoorbeeld Brazilie en Azie wordt er veel regenwoud gekapt voor palmolie plantages. Veel dieselauto’s kunnen op biodiesel rijden, maar juist de schoonste niet. Normale roetfilters kunnen niet tegen biodiesel, deze moeten vervangen worden.

Kosten

Voor een liter biodiesel wordt momenteel 1,50 per liter betaald, 30 tot 40 cent meer dan dat een liter diesel. Het aanpassen van een Euro 3 dieselmotor aan het gebruik van biodiesel kost maximaal €200.

Tijd

Er wordt volop geïnvesteerd in biodiesel. Onder andere Neste Oil gaat een nieuwe fabriek bouwen. Er is veel onderzoek gaande, onder andere naar het produceren van biodiesel met behulp van algen. In 2020 moet 10% van alle verkeersbrandstoffen uit biobrandstoffen bestaan. Naar verwachting wordt de prijs van biodiesel gelijk aan de prijs van gewone diesel.

Hernieuwbaarheid

Biodiesel (B100) wordt geproduceerd uit biomassa. Biomassa kan telkens opnieuw verbouwd worden. Ook kan gebruik worden gemaakt van afval producten als houtsnippers.

Toelichting

Biodiesel kan puur worden gebruikt in aangepast voertuigen en (landbouw)machines maar ook worden bijgemengd aan gewone diesel. Dit wordt voor een paar procent al standaard gedaan. In het kader van duurzaam verkeer, moet in 2020 10% van alle verkeersbrandstoffen komen van biobrandstoffen.

Extra informatie en interessante ontwikkelingen

Algen
Bepaalde algensoorten zijn geschikt om biodiesel te maken, en kunnen per hectare 10 tot 15 keer meer olie produceren dan palmen of koolzaad. Ze groeien zeer snel en de teelt gaat niet ten koste van voeding. Olieraffinaderij Neste Oil verwacht vanaf 2015 algendiesel te verkopen. Bron: algendiesel

Meer informatie over: Biomassa water

Pongamia
Biodiesel kan gemaakt worden uit de boom Pongamia. Deze boom kan vrij extreme omstandigheden aan:

  • droogte door de hele diepe wortels, kan dan zelfs stikstof opnemen (heeft dus geen kunstmest nodig om harder te groeien)
  • kan op een zoute ondergrond leven

De boom wordt in sommige landen ook langs de straat (in de stoep) gebruikt. Uit de zaden komt een vrij grote hoeveelheid, makkelijk bruikbare olie. Het enige nadeel van de boom is dat hij niet tegen lage temperaturen kan (onder 5oC gaat hij dood), hij is dus niet geschikt voor Nederland. Bron: SienceDirect; Preparation of biodiesel from crude oil of Pongamia pinnata

Links

Rapporten

Bedrijven en organisaties

Overige links

Overgenomen van "http://wikimobi.nl/wiki/index.php?title=Biodiesel&oldid=10597"
Powered by MediaWiki
  • Deze pagina is het laatst bewerkt op 16 nov 2012 om 14:09.
  • Deze pagina is 6.763 keer bekeken.
  • Privacybeleid
  • Voorbehoud