Woord vooraf.

Slides:



Advertisements
Verwante presentaties
Transport en Infrastructuur
Advertisements

7.4:energie voor een duurzame toekomst
“Hoe kom ik aan klanten?”
De prijs van de benzine € 1,22 per liter.
BioComposiet Van restafval naar product BioComposiet groep : Perry van Adrichem Ricardo Struik Tim van Paassen Arno Droogers.
Duurzame aandrijving en hybride
Brainport 2020 Gamaakt door: Quincy wezenberg Danique sabel Joris koolen.
KOOLSTOFCHEMIE organische chemie
P2.2 Landbouw en platteland in Europa
De ecologische voetafdruk
Gemaakt door Noah en Siddhart
Randstad Werkmonitor state of mind arbeidsmarkt (werknemer perspectief) juli – augustus 2007 B
P3.1 Het eind van een olietijdperk
Temperatuur en volume Uitzetten of krimpen
B1 Stoffen worden omgezet
Energie Fossiele energie.
Subel1 Is de productie van biobrandstoffen een alternatief voor de export van bietsuiker?
vetten: vet algemeen Vetten
enzymen: katalysator Enzymen
Innovatie bij psychotherapie online
Hoofdstuk , Energie dus ook warmte
Lynsey Jordaans & Marie-Louise Alblas
MET DANK AAN COLLEGA’S IN DEN LANDE ! vee 2012
Door: Jaap Wilmink, Peter Lakeman en Jetske Vleugel
Oh, grote wereldbol !.
Duurzaam Innoveren De Turbine-elektrische auto. Inhoud > Onderwerp > Onderzoeksvragen * Wat zijn de duurzame aspecten van dit idee? * Welke varianten.
Oefening 17 p. 97 – les 5.
Milieu zaken Emissie-eisen Euronormen bmp omzetten in kilometerprijs Euro 5 Euro 6 CO (Koolstofmonoxide) HC (koolwaterstof) NOx (Stikstofoxiden)
H 2 Bronnen van energie.
Biomassa Duurzame energie Een presentatie van: Robbe & Niels.
Stage: Basisschool de Klingerberg
ANW Module 2 Leven Door Gabriella, Melanie, Elise en Fabienne van v4.
Scheikunde 4 W&L.
Antwoorden herhalingsopgaven
Arbeidsmarkt Als je op de markt loopt zie je om je heen verschillende kopers en verkopers. De vraag naar een product bestaat uit de mensen die een product.
Ouder informatieavond 2015 Dit schooljaar succesvol! voor ouders/verzorgers van onze doublanten.
INHOUD 1. Ons idee 1.1 Waar kan het worden toegepast? 1.2 Hoe werkt het? 1.3 Welke materialen worden er gebruikt? 2.Berekeningen 2.1 Hoeveel kost het?
Methoden & Technieken van Onderzoek
Tekstverklaring Hoe doe je dat?.
De PCR reactie.
Taalkennis les 4. Vragen 1 Met welke taal is het Fries het meest verwant? En het Nederlands? Hoe noemen we de taalfamilie waar Nederlands en Zweeds samen.
Woordjes leren.
Koolstofchemie AARDOLIE.
Dpt. Forest and Water Management Forest & Nature Lab Bepalen van optimale technieken en strategieën voor de oogst van houtige biomassa Jeroen Osselaere,
Het houten huis. Door: Emma Flinsenberg Ilse Strijbosch Julie Leeuwis Annemieke Thijsene Michelle Pelzer.
RIJDEN OP AARDGAS Waarom zoveel aandacht voor verkeer? 1/3 van wereld energie verbruik Daarvan de helft personen auto’s.
De mens en zijn milieu ZW4 Hoofdstuk 4. §1 De mens en het milieu Milieu: de omgeving waarin een organisme leeft Mens en milieu: de mens en zijn omgeving.
Hoe maak je een presentatie die mensen kan overtuigen van jouw idee.
Uitleg bij de vragenlijst Veiligheidsbeleving
Welkom havo 4..
Blok 2 Milieuvervuiling,
FeO.
Toelichting jaarrekening 2016
Hoofdstuk 7.2 Les 1.
‘er is iets ergs gebeurd’
Carbon Black.
Onderzoekend leren in de natuurwetenschappen
Welkom havo 3..
Bronnen van energie Hfd 3: Brazilië
Het postkantoor van windows
Bronnen van energie Hfd 1: Energie in Nederland
Welkom VWO 5..
Fossiele brandstoffen
Internationalisering
Blok 2 Milieuvervuiling,
Onderzoek water!! Les 2 WaterLab www. onderzoekwater.nl Regenmeter
Brandstoffen verbranden
Brandstoffen verbranden
Fossiele brandstoffen
Transcript van de presentatie:

Woord vooraf

Nauwelijks was het 6de jaar begonnen, of we werden meteen met onze neus op de feiten gedrukt. Het beloofde een druk jaar te worden en dat hebben we aan de lijve ondervonden. Het grootste deel van onze tijd, binnen en buiten de school, moest gestoken worden in een GIP, een eindwerk voor alle 6de jaars. Het betreft een theoretische studie over een technisch onderwerp waarin het verplicht is, om bepaalde vakken te betrekken bij het verduidelijken van het onderwerp. Om tot ons onderwerp te komen hebben wij een combinatie gemaakt van onze interesse voor technologische voortuitgang, de problemen in verband met de milieuvervuiling en het vooruitzicht dat over afzienbare tijd de oliebronnen zullen uitdrogen. Het werd een vergelijkende studie tussen diesel, biodiesel en onveresterde oliën. In dit eindwerk willen wij het toenemend belang aantonen van deze alternatieve brandstof.

Het voorbereidend werk bestaat, zoals bij iedereen, te zoeken naar informatie. We dachten dat over het onderwerp, veel te vinden zou zijn maar dit viel al snel tegen. Het onderwerp is wel veelbesproken, maar iedereen kraamt hetzelfde uit wat het moeilijk maakt om een neutrale kijk te hebben. Ook is de meeste informatie beperkt tot de voor- en nadelen, met meestal weinig toelichting en dieptegang. Ook spraken vele meningen elkaar tegen, zonder duidelijke bewijsvoeringen voor te leggen. Door deze moeilijkheden werd de zoektocht naar betrouwbare informatie een werk van lange duur.

Over dit actuele onderwerp is er nog geen boeken beschikbaar, wel zijn er bundels en naslagwerken van studies naar deze brandstoffen verschenen. Deze vonden we terug op het internet. Daarnaast zijn er ook nog forums en artikels die eveneens te vinden waren op internet. Hierdoor bestaat onze bibliografie voornamelijk uit elektronische bronnen.

Een grote hulp was de heer Pelkmans, ingenieur bij het VITO te Mol Een grote hulp was de heer Pelkmans, ingenieur bij het VITO te Mol. Dit is het Vlaams Instituut voor Technologisch Onderzoek. Zij hebben tests gedaan met biodiesel en onveresterde oliën en de resultaten verwerkt in studiebundels. Deze bundels hebben wij ook ter beschikking gekregen.

Een andere hulp was de heer Moeres Een andere hulp was de heer Moeres. Hij is onze leraar voor fysica en chemie en trad dit jaar op als onze mentor. Ook hij wist informatie aan te brengen en als we geen inspiratie meer hadden, gaf hij ons nieuwe ideeën waarover we nog konden schrijven.

Onze coördinator en taalmentor was de heer Ostyn, onze leraar nederlands en engels en is klastitularis. Hij gaf ons raad en soms ook informatie omtrent ons onderwerp. Ook hebben we aandacht voor de heer Delft, voormalig leraar aan het VTI Waregem. Nu de afloop van het werk nadert, was hij bereid onze teksten door te lezen en te corrigeren waar nodig.

Hierbij willen we al deze personen bedanken voor wat zij voor ons gedaan hebben, mede door hen is dit werk tot een goed einde gebracht.

Verder willen we ook onze ouders en vriendinnen bedanken voor de steun en moed die ze ons gaven, om dit grote werk tijdig af te ronden.

Inhoudsopgave

Inleiding

1 Beschrijving 7

1.1 Diesel 7 1.1.1 Beschrijving 7

1.1.2 De dieselmotor 7

1.2 Biodiesel 8

1.2.1 Beschrijving 8

1.2.2 Toekomst van biodiesel 8

1.3 Onveresterde oliën 9

2 Productie methoden 11

2.1 Diesel 11

2.1.1 Ruwe olie 11

2.1.2 Destillatie van ruwe olie 11

2.1.3 Kraken van oliedestillaat 12

2.1.4 Mogelijke additieven 13

2.1.5 Winter- en zomerdiesel 13

2.2 Biodiesel 14

2.2.1 Wat zijn esters? 14

2.2.2 Omestering 14

2.2.3 Opbouw onveresterde olie 15

2.2.4 Onveresterde olie + Methanol 16

2.3 Onveresterde oliën 18

2.3.1 Soorten koolzaad 18

2.3.2 Winterkoolzaad 18

2.3.3 Oliewinning 21

2.4 Verklarende woordenlijst 21

3 Eigenschappen 23

3.1 Fysische analyse 23

3.1.1 Diesel 23

3.1.2 Biodiesel 24

3.1.3 Onveresterde oliën 27

3.2 Kostprijs 28

3.2.1 Basiskost 28

3.2.2 Accijnsreductie 29

3.3 Rendement 30

3.3.1 Definitie 30

3.3.2 Factoren van het rendement 31

3.3.3 Vergelijking van energiewaarde 33

3.4 Verklarende woordenlijst 35

4 Problemen met de motor en oplossingen 36

4.1 De dieselmotor 36

4.1.1 Vierslagproces bij dieselmotor 36

4. 1. 2 Inspuiting bij de conventionele dieselmotor. 38. 4. 1 4.1.2 Inspuiting bij de conventionele dieselmotor 38 4.1.3 Inspuiting bij de “nieuwe” dieselmotor 40

4.2 Problemen met diesel 43

4.2.1 Probleem 43

4.2.2 Oplossing 44

4.3 Problemen met biodiesel 45

4.3.1 Probleem 45

4.3.2 Oplossing 46

4.4 Problemen met onveresterde olie 47

4.4.1 Probleem 47

4.4.2 Oplossing 47

4.5 Verklarende woordenlijst 51

5 Milieuaspecten 52

5.1 Emissies 52

5.1.1 Algemeen 52

5.1.2 Soorten en beschrijving 54

5.2 Emissie beperkende middelen 57

5.2.1 Katalysator 57

5.2.2 Roetfilter 59

5.2.3 EGR 63

5.3 Vergelijking van de emissies 65

5.3.1 Diesel 65

5.3.2 Biodiesel 65

5.3.3 Onveresterde oliën 67

5.4 Conclusie 67

5.5 Verklarende woordenlijst 67

6 Andere milieuvriendelijke mogelijkheden 69 6.1 LPG 69

6.1.1 Wat is LPG? 69

6.1.2 Hoe werkt het? 69

6.1.3 Uitstoot in vergelijking met benzine en diesel 71

6.2 Hybride 71

6.2.1 Wat is een hybride voertuig? 71

6.2.2 Verschillende types 72

6.2.3 Uitstoot in vergelijking met diesel 74

6.3 De waterstofbrandstofcel 74 6.3.1 Wat is een waterstofbrandstofcel? 74

6.3.2 Werking van een waterstofbrandstofcel 74

6.3.3 Uitstoot 76

6.4 Bio-ethanol 77

6.4.1 Wat is bio-ethanol? 77

6.4.2 Productie 78

6.4.3 Uitstoot in vergelijking met andere brandstoffen 80

6.5 Verklarende woordenlijst 81

7 Bijlage 82

7.1 Frans 82

7.1.1 Taken van Peter Lippens 82

7.1.1.1 Mon T.P.E. 82

7.1.1.2 Sujet et approche 83

7.1.2 Taken van Matthias Dhondt 84

7.1.2.1 Mon T.P.E. 84

7.1.2.2 Sujet et approche 86

7.2 Nederlands 86

7.2.1 Taken van Peter Lippens 86

7.2.1.1 Informatie aanvraag 86

7.2.1.2 Vertalen van 10 moeilijke Engelse zinnen 87

7.2.2 Taken van Matthias Dhondt 89

7.2.2.1 Informatie aanvraag 89

7.2.2.2 Vertalen van 10 moeilijke Engelse zinnen 90

7.3 Engels 91

7.3.1 Taken van Peter Lippens 91

7.3.1.1 Taak 1 91

7.3.1.2 Engels lexicon 92

7.3.2 Taken van Matthias Dhondt 92

7.3.2.1 Taak 1 92

7.3.2.2 Engels lexicon 93

8 Bibliografie 94 8.1 Boeken 94

8.2 Tijdschriften 94

8.3 Brochures 94

8.4 Elektrische bronnen 94

9 Besluit 97Inleiding

Regelmatig duiken berichten op waarin het einde van de fossiele brandstoffen wordt voorspeld, een einde dat volgens een aantal van die bronnen zich situeert midden deze eeuw. Andere publicaties verwijzen dan weer naar het feit dat de grootste voorraden zich bevinden in politiek onstabiele landen, wat een grote invloed heeft op de prijsvorming en op de zekerheid van bevoorrading.

We horen ook steeds meer alarmerende berichten over milieuvervuiling en de schadelijke invloed van de huidige brandstoffen op het klimaat, op het leven en op de natuur.

Dieselbrandstof werd jarenlang beschouwd als een milieuvriendelijkere brandstof dan benzine, terwijl nu blijkt dat de uitstoot van het fijne stof veel schadelijker is. Met de toekomstige milieuwetgevingen zal ook de gewone diesel niet meer voldoen aan de normen. Diesel was ook lange tijd goedkoper dan benzine. Door de stijgende olieprijzen zijn diesel en benzine nu ongeveer even duur.

Hoe moet de maatschappij daarop inspelen Hoe moet de maatschappij daarop inspelen? Het antwoord is: zoeken naar alternatieve, goedkope, milieuvriendelijke brandstoffen. Een eerste poging, een paar decennia geleden, bestond erin de motoren te laten lopen op gas, maar dit is bij de meeste consumenten nooit echt aangeslagen. De laatste jaren wordt er meer en meer geëxperimenteerd en worden de onderzoeken naar mogelijke oplossingen opgedreven. Omdat het gebruik van biodiesel en onverersterde oliën als één van de beste oplossingen naar voren wordt geschoven, hebben wij besloten een vergelijkende studie te maken tussen de huidige diesel, biodiesel en onveresterde oliën.

In deze studie hebben we dus een hoofdstuk over de dieselmotoren in het algemeen, het productieproces van de verschillende brandstoffen, de eigenschappen en de problemen die de nieuwe brandstoffen met de huidige dieselmotoren opleveren. Er zal ook naar oplossingen gezocht worden voor deze problemen. Op het einde worden nog andere milieuvriendelijke oplossingen kort beschreven.

Bij de keuze van ons onderwerp moesten we er ook op letten dat het een vakoverschrijdend onderwerp was. Bij onze vergelijkende studie kwam heel wat chemie en fysica kijken en moesten wij heel wat schrijven, dus dit vormde zeker geen probleem.

1 Beschrijving

1.1 Diesel BROWSEBROTHERS, Diesel, Rudolf (1858-1913), , 7 november 2005

1.1.1 Beschrijving

Dieselmotoren hebben een zeer groot marktaandeel in Europa Dieselmotoren hebben een zeer groot marktaandeel in Europa. Ze bieden een aantal voordelen ten opzichte van benzinemotoren, zoals een aanzienlijk hoger rendement, goedkopere en minder brandgevaarlijke brandstof, geringere storingskansen en een langere levensduur van de motor.

Jarenlang was men ook van mening dat de uitstoot van diesel milieuvriendelijker was dan deze van benzinemotoren, maar zoals verder zal blijken, is dat helemaal niet zo. Dieselbrandstof is nog steeds goedkoper dan benzine, maar wat noem je goedkoper? Wanneer ook de dieselprijs al meer dan één euro per liter bedraagt, dan is een prijsverschil van tien à twintig eurocent niet meer zo groot. Je moet er rekening mee houden, dat je voor een wagen met een dieselmotor flink wat meer moet betalen, terwijl ook de jaarlijkse autobelasting hoger is. Dieselmotoren hebben meestal een hogere cilinderinhoud en deze vormt, samen met het gewicht van de wagen, de basis voor de berekening. Je moet dus jaarlijks meer kilometer afleggen, om goedkoper te rijden.

Wanneer we op de huidige manier verder gaan, zullen de fossiele brandstoffen over enkele decennia opraken. Het is dus niet alleen nodig diesel milieuvriendelijker te maken, we moeten dringend echt werk maken van het zoeken naar een goede opvolger voor diesel en andere fossiele brandstoffen.

1.1.2 De dieselmotor

De basis van de dieselmotor werd ontwikkeld door Rudolf Diesel De basis van de dieselmotor werd ontwikkeld door Rudolf Diesel. Hij construeerde het eerste werkende model in 1897 en toen Duitse machinefabrikanten later motoren ontwierpen op basis van dat model, kregen die de naam dieselmotor mee. Vanaf 1912 werden dieselmotoren toegepast in treinen en in 1936 kwamen ook de eerste vrachtauto’s met een dieselmotor op de markt.

De door Diesel ontworpen verbrandingsmotor had een bijzondere techniek De door Diesel ontworpen verbrandingsmotor had een bijzondere techniek. Daar waar bij een benzinemotor een mengsel wordt samengeperst, wordt in de arbeidscilinder van een dieselmotor enkel lucht samengeperst, maar met een veel hogere compressieverhouding, wat een enorme temperatuursverhoging met zich meebrengt(500-600 gr. C). Die temperatuursverhoging zorgt ervoor, dat de aan het einde van de compressie ingebrachte brandstof, vanzelf ontbrandt, zodat de zuiger weer omlaag wordt gedrukt. Er is dus geen ontstekingsinrichting nodig.

De dieselmotor was krachtiger en liep op veel goedkopere dieselolie, maar op vandaag is een dieselmotor niet krachtiger meer, wel verbruikt hij minder. Een moderne dieselmotor verbruikt een goede 6 liter tegenover een goede 8 liter voor benzine, daarenboven is diesel nog steeds goedkoper dan benzine.

Moderne dieselmotoren zijn ook heel wat soepeler en minder luidruchtig geworden. Eenmaal de motor op temperatuur is gekomen, bestaat er nog weinig verschil met het rijden met een benzinemotor, zeker met rechtstreeks ingespoten turbo dieselmotoren.

1.2 Biodiesel

PELKMANS, L., Biodiesel: algemeen, VITO, 12 september 2005

PELKMANS, L., Results of demonstration and evaluation projects of biodiesel from rapeseed and used frying oil on light and heavy duty vehicles, VITO, Belgiы, 12 september 2005

1.2.1 beschrijving

Biodiesel is een brandstof die gemaakt wordt op basis van hernieuwbare producten. Deze brandstof kan bereid worden uit vetzuren die uit plantaardige oliën gewonnen worden, van dierlijke vetten en ook van gebruikte plantaardige oliën.

De grondstof wordt voornamelijk gewonnen uit koolzaadolie, zonnebloemolie, palmolie of sojaolie en daarom spreken we van hernieuwbare producten, die je evengoed hernieuwbare brandstofkan noemen.

Om een hoge brandstofkwaliteit te verkrijgen ondergaan deze plantaardige oliën nog een chemische reactie. Het resultaat is een methylester, zoals koolzaadmethylester (RME). . Raapzaadoliemethylester werd ontwikkeld als tussenstap tussen fossiele en plantaardige brandstoffen.

Doordat biodiesel afkomstig is van plantaardige producten, kan elk land deze brandstof produceren.

Biodiesel is een biologisch product dat afbreekbaar is, wat tal van milieu- vriendelijke voordelen met zich meebrengt en ze heeft ongeveer dezelfde eigenschappen van de traditionele diesel.

Een andere naamgeving voor biodiesel is veresterde oliën (wat esters juist zijn, wordt besproken in het tweede hoofdstuk). Deze naamgeving slaat op de soort chemische binding die ze hebben

Bij productie van biodiesel op grotere schaal wordt op langere termijn zeker een kostprijsverlaging verwacht.

1.2.2 Toekomst van biodiesel

De biobrandstoffen met de grootste potentiële markt in Europa, blijken momenteel biodiesel en bio-ethanol te zijn. Dit komt vooral, doordat dieselmotoren een groot deel van de Europese markt beheersen en biodiesel perfect mengbaar is met gewone diesel zonder al te veel technische aanpassingen.

In 2003 werd er een Europese standaard kwaliteitslabel voor biodiesel of FAME (fatty acid methyl ester) geaccepteerd. Hierin werd bepaald dat er maximum. 5 % biodiesel mag vermengd worden met de gewone diesel, zonder de constructeurgarantie te verliezen. De wil om het verbruik van biodiesel te promoten bestaat. De Europese Gemeenschap wil het gebruik van biobrandstoffen aanmoedigen en wil dat men van een verbruik van 2% biobrandstof in 2005, gaat naar een verbruik van 5,75% tegen 2010. Deze cijfers betreffen enkel het vervoer langs de openbare weg.

Er zijn al drie bedrijven in België die biodiesel kunnen produceren.

1.3 Onveresterde oliën

ECOPOWER, Waarom PPO? , , 12 september 2005 EMIS, Biobrandstoffen, , 12 september 2005

Biodiesel wordt bekomen op basis van vetzuren die gewonnen worden uit plantaardige oliën, maar ze ondergaan dan chemische reacties om een hogere brandstofkwaliteit te verkrijgen.

Bij onveresterde oliën wordt dat chemisch proces niet meer toegepast, het zijn pure oliën. Dit brengt een aantal nadelen met zich mee, vooral qua aanpassing aan de motor. Met de nieuwe soorten inspuitsystemen van dieselmotoren, vervalt onder andere de constructeurgarantie bij het gebruik van dergelijke oliën. Er moeten dus heel wat aanpassingen gebeuren aan de motor, wat dus heel wat kosten met zich mee brengt Toch wordt in vele rapporten en verslagen aangeraden om met onveresterde oliën te werken, in de plaats van met biodiesel, want er zijn echter ook voordelen. De onveresterde oliën zijn goedkoper om te produceren dan biodiesel en ze zijn heel wat milieuvriendelijker dan gewone diesel.

Onveresterde oliën worden ook PPO of Pure Plantaardige Oliën genoemd Onveresterde oliën worden ook PPO of Pure Plantaardige Oliën genoemd. De idee, om plantaardige olie zoals zonnebloem- en koolzaadolie te gebruiken als brandstof voor de dieselmotor, is zo oud als de dieselmotor zelf. Al bij het uitvinden en ontwikkelen van de motor (1893-1897) door Rudolf Diesel werd er plantaardige olie gebruikt. In die tijd speelde aardolie vrijwel geen rol op het gebied van brandstoffen. Pas na de ontdekking van grote hoeveelheden goedkope aardolie werd massale consumptie mogelijk. Hierdoor werd de betekenis van plantaardige olie als brandstof, als smeermiddel of als grondstof voor de chemie, teruggedrongen. Door de stijgende brandstofprijzen enerzijds en de milieuvoordelen van plantaardige olie anderzijds, is het gebruik van deze brandstof weer volledig van deze tijd. Het besef, dat de fossiele brandstoffen in de nabije toekomst dreigen op te geraken, speelt hierbij eveneens een rol. Ruwweg de helft van de gemakkelijk te winnen olie is verbruikt en het dagelijkse verbruik wordt al maar groter en groter. Hierdoor zal de olieprijs sterk gaan stijgen. Deze tendens is nu al merkbaar. Wat evenmin mag uit het oog verloren worden, is dat het grootste deel van de gekende voorraden, zich bevinden moslim staten. Extremisme en terrorisme kunnen er van vandaag of morgen voor zorgen dat om een of andere duistere reden, de kraan wordt dichtgedraaid, of dat de prijzen de pan gaan uitzwingen. Het Midden-Oosten is een kruitvat en men kan zich ook de vraag stellen of andere producenten, zoals bij voorbeeld Rusland, wel dergelijke betrouwbare leveranciers zijn. Het Westen begint meer en meer te beseffen, hoe afhankelijk het is. Zorgen voor alternatieven is dan ook de boodschap en dat liever vandaag dan morgen.

2 Productiemethoden

2.1 Diesel

2.1.1 Ruwe Olie

TTE, Wat is olie?, , 22 Oktober 2005

Ruwe olie bestaat uit meer dan 100 verschillende fracties Ruwe olie bestaat uit meer dan 100 verschillende fracties. Ze zijn opgebouwd uit een verbinding van koolstof-en waterstofmoleculen, we noemen ze koolwaterstoffen (KWSen). Op de wereld komen meer dan 300 soorten ruwe olie voor, elk met z’n specifieke eigenschappen. Zo heeft olie uit onze Noordzee een lage viscositeit en is ze relatief makkelijk te winnen.

Er bestaat echter ook olie die moeilijker aan het oppervlak te krijgen is en die een hoge viscositeit heeft. Olie met een lage viscositeit heeft veel “lichte” koolwaterstofverbindingen, dus veel benzine, kerosine, gas, ... Olie met een hoge viscositeit heeft meer “zwaardere” koolwaterstofverbindingen, ze bevatten dus meer dieselolie, smeerolie,…

Er zijn echter ook zwavelverbindingen aanwezig in de ruwe olie Er zijn echter ook zwavelverbindingen aanwezig in de ruwe olie. Bij verbranding van deze verbindingen ontstaat zwaveldioxide, dit is een gas dat in contact met water zure regen vormt.

2.1.2 Destillatie van ruwe olie

MARTIN, Olie destillatie, , 20 oktober 2005

Asfalt, benzine, kerosine, stookolie en ook diesel, zitten allemaal in ruwe olie. Het is een kunst om ze eruit te halen. Dit gebeurt in een raffinaderij m.b.v. een destillatiekolom. Het principe van de destillatiekolom: de ruwe olie wordt verdampt en iedere stof zal neerslaan bij een bepaalde temperatuur. Benzine bijvoorbeeld, zal neerslaan bij 70°, hoog in de toren en asfalt die zeer moeilijk verdampt zal dus beneden blijven. Diesel, die voor ons het belangrijkste is, slaat neer bij ongeveer 200°C.

De ruwe olie komt binnen en gaat door een warmtewisselaar De ruwe olie komt binnen en gaat door een warmtewisselaar. Deze verwarmt de olie tot meer dan 600°C. De olie verdampt en gaat naar de destillatiekolom. Hier kan het gas stijgen via openingen tussen elk niveau en neerslaan op het niveau dat de goede temperatuur heeft. Het principe van zo’n kolom is simpel, maar in de praktijk is dit heel wat anders. Op elk niveau moet de juiste temperatuur heersen of de kwaliteit van onze brand-en smeerstoffen gaat naar omlaag.

2.1.3 Kraken van oliedestillaat

EMIS, Kraken van afgewerkte olie, www. emis. vito EMIS, Kraken van afgewerkte olie, www.emis.vito.be/AFSS/ fiches/Uitvoeringen/Stevor-Olea.pdf, 17 april 2006

Bij de gewone destillatie van ruwe olie met een destillatiekolom, heeft men een overschot aan de zwaardere KWSen, zoals stookolie. Er is meer vraag naar lichte brandstoffen, zoals diesel en benzine.

Men heeft manieren bedacht om de zwaardere KWSen om te zetten in lichtere, zoals diesel. Dit proces noemen we kraken. Zoals de naam laat vermoeden worden de lange moleculen van de zware KWSen gebroken (gekraakt) in kleinere stukken. De manier om dit te doen noemt men thermisch kraken.

Bij het thermisch kraken is het ook mogelijk om gebruikte motorolie om te zetten naar diesel, benzine en LPG. Dit proces gebeurt in een paar stappen.

De ontwatering: de olie wordt in een behandelingstank gepompt en verwarmd tot 160°C. Hierdoor verdampt het water en wordt het watergehalte gereduceerd tot 0.5%. Ook komen er vluchtige bestanddelen vrij. Deze kunnen verder worden verwerkt in kunststoffen of ze kunnen verbrand worden.

Thermisch kraken: dit proces gebeurt in 2 “reactoren” Thermisch kraken: dit proces gebeurt in 2 “reactoren”. In de eerst wordt de olie verwarmd tot 420°. In het 2de wordt de olie geëxpandeerd. Door het verwarmen en het expanderen worden de lange KWSen gebroken in kortere ketens. Ook worden de metaaldeeltjes, afkomstig van de gebruikte olie helemaal onderaan verzameld. De olie wordt dus ook gezuiverd. De inhoud boven de zware metalen fractie, is gasvormig doordat de olie geëxpandeerd werd.

Destillatie: het gas wordt nu gecondenseerd en opnieuw gedestilleerd in 3 fracties: een lichte fractie (LPG), benzine en diesel. Er blijft ook een laag slib achter.

Stabilisatie: de lichte fractie en de benzine zijn klaar, maar de dieselfractie is nog onstabiel. De fractie kan namelijk terug lange ketens gaan vormen en neerslaan als een soort teer. Er zitten ook nog zuren en zwavelverbindingen in. De stabilisatie wordt uitgevoerd d.m.v. een extractie. Spijtig genoeg is meer info over hoe dit proces verloopt, niet vrijgegeven.

Fig: principeschema van een installatie voor thermisch kraken

2.1.4 Mogelijke additieven

Vaak worden aan diesel vele additieven toegevoegd. Deze staan in voor: -een schonere motor; -betere prestaties; -lagere emissies (uitstoot); -minder slijtage van de brandstofpomp; -bescherming tegen corrosie of roest.

Ze bestaan meestal uit een apart product, dat je in het pompstation kan kopen. Er bestaan veel verschillende merken en soorten toevoeging, ieder met z’n eigen eigenschappen en verbeteringen. De producten zijn vrij verkrijgbaar in de handel, maar de samenstelling ervan wordt niet vrijgegeven.

2.1.5 Winter en zomerdiesel

ECODIESEL, brandstof voorverwarming, , 26 oktober 2005

Diesel- en biobrandstoffen laten het afweten bij lage temperaturen Diesel- en biobrandstoffen laten het afweten bij lage temperaturen. In de brandstof ontstaan (paraffine) kristallen die de brandstof geleiachtig en vlokkerig maakt. Deze vlokken worden door de brandstof mee naar de filter gevoerd en kleven aan het filteroppervlak. Na korte tijd vloeit dus er geen brandstof meer naar de injectiepomp. Met al gevolg: de motor verliest vermogen en loopt soms zelfs niet meer.

Bij koude temperaturen is het aan te raden winterdiesel te gebruiken Bij koude temperaturen is het aan te raden winterdiesel te gebruiken. Dit is gewone diesel met een additief bij. Informatie over dit additief is niet vrijgegeven. Het wordt voorgemengd aan de pomp zodat je je eigenlijk niets moet aantrekken. Maar ook winterdiesel is maar bedrijfszeker tot -20°C. Bij nog lagere temperaturen is de bedrijfszekerheid van de motor onzeker. Er zal een aanzienlijk meerverbruik van de brandstof zijn en de motor zal onregelmatig lopen.

2.2 Biodiesel

2.2.1 Wat zijn esters?

De meest gebruikelijke manier om esters te vormen is de reactie van een carbonzuur met een alcohol. Een carbonzuur bevat de -COOH groep (carbonzuurgroep), en in een ester is het waterstofatoom in de carboxylgroep vervangen door een koolstofketen. Deze keten kan een groep zijn zoals methyl of ethyl (afkomstig van de alcohol). De reactie van een carboxylgroep met zo’n koolstofketen noemen we een verestering.

Voor de verestering was R2 een waterstofatoom en zo vormde R1—COOH een carbonzuur.

2.2.2 Omestering

Omestering is een bewerking in de organische chemie waarbij een ester wordt omgezet in een andere ester. De reactie gebeurt tussen een bestaande ester en een alcohol.

Vb:

O

\\

C - CH3 + ROH

/

CH3CH2O O

\\

C - CH3 + CH3CH2OH

/

RO

Hier wordt CH3CH2- van de ester verwisseld met R (een onbekende koolstofgroep) van het alcohol.

De omwisseling gebeurt volgens een omestering De omwisseling gebeurt volgens een omestering. Deze reactie is een evenwichtsreactie. Er zal meer van alcohol 1 moeten toegevoegd worden om de reactie naar rechts te laten lopen en zo meer moleculen ester 2 en alcohol 2 te hebben.

Fig: werking van een gekatalyseerde omestering

Figuur . Het zwadmaaien

Figuur . Het koolzaad ligt te drogen in het zwad

Figuur . Het opraapdorsen