Powered by Smartsupp
Domů Informace ze světa maziv Paliva s biosložkou a některá specifika jejich použití
Domů Informace ze světa maziv Paliva s biosložkou a některá specifika jejich použití
Paliva s biosložkou a některá specifika jejich použití

Paliva s biosložkou a některá specifika jejich použití

Paliva s biosložkou a některá specifika jejich použití

Paliva s biosložkou a některá specifika jejich použití

Ať už je problematika používání biopaliv jakkoli diskutabilní, je faktem, že již v r. 2003 přijala Evropské unie program pro využití biopaliv v dopravě a příslušné směrnice, které definovaly biopaliva a biosložky a stanovily podmínky pro jejich využití. V ČR byl přídavek biosložek uzákoněn v roce 2007.

V současné době v distribuční síti stále převažují tzv. biopaliva 1. generace, tedy taková, která jsou vyráběna přímo z rostlin potravinářského charakteru jako jsou cukrová řepa, obilí, brambory a v případě nafty v Evropě převažující řepka olejná.


Postupně se rozvíjí i výroba biopaliv 2. generace, která jsou vyráběna výhradně ze surovin nepotravinářského charakteru (ligno celulóza, rychle rostoucích dřeviny, těžební zbytky, energetické rostliny, plastový a komunální odpad, upotřebené kuchyňské oleje i živočišný odpad.)

U čerpacích stanic se nyní můžeme setkat s některými z těchto označení biopaliv, některá se teprve zavádějí.

E5, E10, E85 - automobilový benzín, kde číslo znamená maximální obsah biolihu v palivu

B7, B10, B30, B100 - motorová nafta, kde číslo znamená maximální obsah biosložky v palivu.

XTL - syntetická nafta, která není ropného původu


Benzínová paliva: v naprosto převažujícím množství je nyní u čerpacích stanic prodáván benzín E5 podle ČSN EN 228 jako klasický „Natural“ s obsahem lihu do 5%. U tohoto paliva se zatím nevyskytují vážné problémy s jeho používáním, přesto při skladování je doporučena lhůta max. 3měsíce. Problémem u jakéhokoli paliva obsahujícího líh je totiž jeho stabilita při skladování. Líh má tendenci vázat vodu ze vzdušné vlhkosti a tato tzv. azeotropní směs se potom odděluje od benzínové frakce, takže po čase v nádrži vznikají dvě vrstvy různých paliv. Výrobci se tento jev snaží potlačit pomocí přísad tzv. kosolventů, jejichž úkolem je obě složky paliva udržet ve směsi. Dalším nebezpečím při používání paliv obsahujících etanol je koroze, i když se to týká zejména těch s větším procentem etanolu. Se vzdušným kyslíkem a za tepla totiž alkoholy oxidují na aldehydy, a ty potom částečně na karboxylové kyseliny. Ve výsledku pak z etanolu vzniká kyselina mravenčí, která působí korozivně na kovové materiály palivového systému, spalovacího prostoru, výfuku a pájených spojů. Korozivní nebezpečí také představuje voda a vlhkost vázaná v lihu. Částečně lze tento problém odstranit přidáním dalších přísad do paliva, a sice inhibitorů koroze.

Zatím co s palivem E5 zvládne fungovat většina i dříve vyrobených vozů, na palivo označené E10 by neměly jezdit vozy vyrobené před rokem 2005. Tyto vyšší podíly biolihu již mohou u starších motorů vytvářet další problémy a následné poruchy. Jedná se zejména o nekompatibilitu paliva s některými prvky palivového systému, např. těsněními a pryžovými hadicemi, z nichž jsou lihem vysávána změkčovadla, hadice pak křehnou a mohou praskat. Pomineme-li možné problémy se zimními starty u starších aut, vzniká další nepříjemný efekt použití lihového biopaliva, a to snížení výkonu a vyšší spotřeba paliva. Zatím co u starších karburátorových motorů se jedná hlavně o snížení výkonu, u novějších motorů, řízených lambda sondou, půjde o vyšší spotřebu. Výhřevnost neboli energetická bilance etanolu je nižší než u benzínu, a proto jeho vyšší podíl v palivu má vliv na spotřebu. Líh obsahuje kyslík, takže aby byl zachován správný stechiometrický poměr paliva se vzduchem při spalování (1:14,7), musí ho být více, aby vzniklo správným spálením paliva stejné množství tepla. A jelikož válce nasávají vzduchu stejně, musí se přidat více paliva, aby došlo k dokonalému spalování. Toto řídí u aut vyrobených přibližně od r.1993 (norma Euro1) právě lambda sonda, která přidá palivo, pokud je ve spalinách přebytek kyslíku. Tím se zvýší celková spotřeba paliva při stejném výkonu. U karburátorových motorů se pak sníží hlavně výkon motoru. Je nutné také zmínit, že každé biopalivo podléhá degradaci mnohem rychleji než čistý ropný produkt. Záleží přitom na teplotě, vlhkosti, přístupu kyslíku a materiálech, s nimiž se dostává do styku. V rámci biodegradace může docházet ke tvorbě pevných nebo lepivých nerozpustných úsad, které mohou ucpávat trysky a filtry a způsobovat tak poruchy chodu motoru. Všechny tyto problémy samozřejmě narůstají se zvětšujícím se podílem etanolu v palivu.


Odstávka benzínového motoru: z výše uvedených důvodů je doporučováno neskladovat biopaliva déle než 3 měsíce, a to zejména v nádrži automobilu. Při potřebě delšího skladování nebo vyčištění palivového systému od zbytků biopaliva je vhodné natankovat palivo bez biosložky, respektive se syntetickou biosložkou. Takovým palivem jsou v případě benzínu tzv. prémiová paliva, která prodává každá značková čerpací stanice jako vysokooktanový benzín s OČ 100 např. OMV Super Plus, OMV MaxxMotion 100Plus, Benzina Verva 100, Mol Evo 100 plus, Shell V-Power Racing aj. Tyto benzíny obsahují biosložku ve formě vysokooktanového ethyltercbutyletheru (ETBE), který je dražší, ale oproti ethanolu používanému v běžných benzinech neabsorbuje z okolí vodu, má vyšší výhřevnost a netrpí výše uvedenými neduhy bioetanolu. Problémy mohou tyto vysokooktanové benzíny působit u některých starších motorů (veteránů) s pevně nastaveným předstihem zážehu, které byly konstruovány na palivo s nižším OČ, a to zejména se startováním a přehříváním motoru. Pro odstavení i takových motorů mimo sezónu je však natankování vysokooktanového benzínu a protočení motoru s tímto palivem jedinou volbou, pokud nechcete přímo vypouštět do sucha celý palivový systém. Je třeba rovněž upozornit na skutečnost, že žádný z nyní prodávaných benzínů již neobsahuje přísadu na přimazávání netvrzených sedel ventilů /tzv. náhradu olova/, takže pro starší motory je nutný vždy její přídavek. V souvislosti s benzínovým biopalivem je velmi vhodné rovněž použití dodatečných (tzv. komerčních) aditiv prodávaných jak na ČS tak v maloobchodě, zejména takových, která jsou schopna zabránit korozi, eliminovat volnou vodu a stabilizovat biosložku v palivu proti jejímu rozkladu. Tyto složky obsahuje např. aditivum „Ekolube Benzín Aditiv“ ale i jiná.


Dalším prodávaným benzínovým palivem je E85 s obsahem 85% bioetanolu v benzínu. Toto vysokoprocentní etanolové palivo je vhodné již pouze pro nově upravené automobily tzv. Flexible fuel vehicles (FFV) Flexi-Fuel Cars (FFC), což jsou automobily schopné provozu jak s čistým benzínem, tak s vysokoprocentním etanolovým palivem. Tyto automobily již mají upravený a jinak dimenzovaný palivový systém tak, aby lihové palivo nezpůsobovalo korozivní a jiné problémy. Je zde rovněž upraveno časování vstřiků a předstihu, upraven kompresní poměr a instalováno zařízení pro studené starty. Vyšší skupenské výparné teplo lihu totiž působí problémy při spouštění motoru za nízkých teplot. Tento benzín se nesmí používat v motorech, u nichž není výrobcem jednoznačně schválen. Doba skladování tohoto paliva je pouze 2 měsíce.

Motorová nafta: již od r. 2007 se začíná na ČS objevovat nafta s určitým % FAME (Fatty Acid Methyl Ester). Tyto se získávají transesterifikací triglyceridů obsažených v olejích nebo tucích, ať už rostlinných nebo i živočišných. V případě naší republiky a Evropy se jedná převážně o MEŘO (Metyl Ester Řepkového Oleje). Postupně došlo k navýšení této biosložky v naftě na cca7% (B7) a na min. 30% (B30). U některých ČS se můžeme setkat i se 100%-ní bionaftou označenou B100. Dominantně je však prodávána nafta B7, která i přes obsah biosložky musí svými parametry vyhovovat normě pro motorovou naftu ČSN EN 590.

Čistá 100%-ní bionafta neboli metylester má vyhovující vznětlivost - tedy cetanové číslo, dobrou mazivost a velmi dobrou biologickou odbouratelnost při úniku do přírody. Tím však výčet jejich kladných vlastností téměř končí. Ve své 100%-ní podobě má však velmi špatnou termooxidační stabilitu, a tím sklon k vytváření nepříjemných nerozpustných a lepivých úsad v celém palivovém systému. Situace je ještě komplikována recirkulací paliva, kdy dochází k vracení části horkého paliva od vstřiků do nádrže, což vede k jeho rychlejší degradaci. Rovněž přítomností zbytků glycerolu v biosložce mohou vznikat u dna nádrže viskózní směsi, které ucpávají a zalepují palivové filtry. Voda a vlhkost, která kondenzuje v každé nádrži, vytváří s naftou dvě vrstvy o různé hustotě, na jejichž rozhraní vzniká ideální podhoubí pro růst mikroorganismů a tvorbě kyselých kalů, z nichž se vyváří šlem, který rovněž zanáší filtry paliva. Voda také způsobuje hydrolýzu esterů, a tím vznik lepivých polymerních látek. To vše může delší odstávkou nebo i provozem způsobit takové zanesení a zalepení funkčních částí palivového systému, že je třeba jej kompletně vyměnit. Bionafta působí také nepříznivě na těsnící materiály, hadice a některé nátěry, stejně jako na motorový olej, který se rychleji znehodnocuje a je třeba jeho častější výměna. MEŘO je dobrým rozpouštědlem, takže při přechodu z běžné nafty na bionaftu, může rozpustit stávající úsady v palivovém systému, a tím může dojít k ucpání filtrů a trysek. Rozpouštěcí schopnost MEŘO však bohužel neplatí pro úsady vzniklé ze samotného MEŘO! Čistý MEŘO tedy není vhodný pro běžně provozované neupravené naftové motory, ale jen pro motory s upraveným palivovým systémem.

Všechny výše uvedené problémy budou pak přímo závislé na aktuální kvalitě MEŘO, která je stanovena normou ČSN EN 14214 a samozřejmě také na velikosti podílu této biosložky v naftě. Optimální pro dlouhodobý bezporuchový provoz s takovým palivem v běžných motorech je obsah biosložky kolem 5%. Stejně jako v případě benzínů je v případě bionafty snad ještě důležitější alespoň občasné přidávání dodatkových aditiv při tankování paliva. U nafty je důležité aby aditivum obsahovalo složky na eliminaci koroze, vody a vlhkosti, stabilizaci biosložky a hlavně biocidy, které zabraňují mikrobiálnímu napadení nafty. Takovou doplňkovou přísadou je např. Ekolube Diesel Aditiv.

Odstávka naftového motoru: z praktického hlediska je pro běžného uživatele také velmi důležité, jak se zachovat při odstávce motoru provozovaného na naftu s biosložkou. Jelikož se s příchodem bionafty a jejím přídavkem do běžné minerální nafty značně zhoršila oxidační stabilita těchto směsí, není možné podle ČSN 65 6500 skladovat nebo přechovávat v palivové nádrži naftu B7(s obsahem MEŘO 7%) déle jak 3 měsíce, naftu B30 (s obsahem MEŘO 30%) 2 měsíce a B100 (s obsahem MEŘO 100%) 1 měsíc, zatímco čistá minerální nafta nezmění svoje kvalitativní parametry ani po 5 letech správného skladování. Pokud tedy odstavujeme automobil nebo jiné zařízení z provozu na delší dobu než 3 měsíce /s naftou B7/, je vhodné buď naftu s biosložkou vypustit nebo vyjet a nahradit naftou bez biosložky. V každém případě je vhodné před odstavením krátce provozovat motor na čistou naftu, aby se tak dostala do celého palivového systému. V současnosti není problém zakoupit naftu bez biosložky například v síti stanic Čepro-EuroOil. Tyto čerpací stanice zatím mají výjimku ze zákona, protože nabízejí k prodeji i paliva s vysokým obsahem biosložky, takže tím si vykompenzují povinnost přimíchávání min. 7% biosložky do nafty stanovené pro všechny prodejce v celkové roční bilanci zákonem. Otázkou je jak dlouho ještě, neboť konkurence tuto výhodu silně napadá a ve sněmovně už leží poslanecký návrh, který hodlá tuto výjimku zrušit! V případě zrušení prodeje této čisté minerální nafty už zbývá jediná možnost, a to arktická nafta třídy 2, která se vyskytuje na některých čerpacích stanicích v zimním období, podle nastalých klimatických podmínek. Tuto naftu je možné uskladnit si v kanystru, teoreticky po libovolnou dobu, a v případě potřeby ji využít k proplachu motoru.


Syntetická bionafta nafta HVO: v této souvislosti je třeba se zmínit také o syntetické naftě označované jako HVO (Hydrotreated Vegetable Oil ). Jedná se o produkt vyráběný hydrogenací a krakováním rostlinných, živočišných nebo i odpadních bioolejů, tedy reakcí, kdy za pomocí vodíku za vysokých teplot a tlaků dochází k přeměně rostlinných olejů na poměrně jednoduchou směs uhlovodíků, která svými vlastnostmi dokonce předčí klasickou minerální naftu a netrpí žádnými neduhy současných bionaft.  Tuto technologii lze přitom použít nejen k vytvoření nafty, ale i benzínu, petroleje a dalších surovin. Vzniklé výrobky jsou chemicky čistší a mají dokonce vyšší užitné parametry než paliva vyrobená z ropy. Toto palivo se u nás zatím nevyrábí, pouze dováží a největším současným výrobcem je finská společnost Neste Oil. Dlouhodobá stabilita těchto paliv případně jejich směsí je stejná jako u čistě minerální nafty. Syntetická nafta na bázi HVO lze použít jak čistá, tak v kombinaci s minerální naftou. V případě odstávky zařízení lze tedy použít k proplachu i toto palivo bez nebezpečí jeho degradace. Dostupným palivem obsahujícím HVO místo MEŘO by měl být např. OMV MaxxMotion Diesel nebo u Benziny Verva Diesel (Verva patrně zatím pouze v Čechách). Zda prémiové palivo opravdu obsahuje HVO je vhodné zjistit vždy u obsluhy konkrétní čerpací stanice, neboť podle označení na stojanu to nezjistíme. I palivo s určitým obsahem HVO je totiž označeno jako nafta B7. Pouze čistý 100%-ní HVO nese označení XTL.

Závěrem: vzhledem ke směřování legislativy Evropské unie a potažmo České republiky a zejména vzniku tzv. „Zelené dohody“ (European Green Deal) je téměř jisté, že přimíchávání biosložek do paliv bude pokračovat a pravděpodobně se bude jejich obsah v palivu postupně zvyšovat. Této situaci se musíme přizpůsobit, ať už máme názor na současná biopaliva jakýkoli. Vzhledem ke spornému smyslu používání biopaliv 1.generace a problémům, které způsobují, narůstá obecně tlak na urychlení vývoje a výroby biopaliv 2. a 3. generace včetně paliv syntetických, která mohou konečně splnit bezezbytku současná enviromentální přání legislativců, aniž by způsobovala technické problémy v oblasti jejich užívání.

Ing.Lubomír Tresner

Ekolube,s.r.o.

Palivový filtr po provozu na bionaftu

Galerie

Paliva s biosložkou a některá specifika jejich použití - 0 Paliva s biosložkou a některá specifika jejich použití - 1