Jakie są różne rodzaje odpadów z biodiesla?
Biodiesel jest głównym źródłem alternatywnej energii wytwarzanej z „zielonych” i zrównoważonych surowców. Zalety biodiesla polegają na tym, że zmniejsza on zależność od paliw kopalnych, powoduje mniejsze zanieczyszczenie i jest odnawialny. Jedną z wad paliwa biodiesel jest ilość wytwarzanych odpadów. Odpady biodiesla składają się głównie z glicerolu, znanego również jako gliceryna i metanolu, z mniejszymi ilościami innych zanieczyszczeń. Chociaż glicerol jest nieszkodliwy i potencjalnie użyteczny, odpady z produkcji biodiesla mają niską czystość i stają się niezdatne do użytku i toksyczne z powodu obecności metanolu i innych substancji.
Wytwarzanie paliwa biodiesel obejmuje proces znany jako transestryfikacja, w którym olej roślinny poddaje się reakcji z metanolem, stosując jako katalizator wodorotlenek sodu lub potasu, w celu wytworzenia mieszaniny estrów tłuszczowych, które zawierają paliwo biodiesla. Innym produktem tej reakcji jest glicerol. Zazwyczaj jedna część glicerolu jest produkowana na każde dziesięć części biodiesla. W praktyce większość producentów biodiesla zużywa do dwukrotności więcej metanolu niż jest to zasadniczo wymagane do reakcji, aby zapewnić konwersję całego oleju. Pozostały glicerol zawiera zatem dużą część metanolu i niewielkie ilości mydeł powstających w wyniku reakcji katalizatora z olejem roślinnym.
Metanol można odzyskać przez destylację i ponownie wykorzystać; jednak pozostały glicerol nadal będzie zawierał śladowe ilości metanolu i innych zanieczyszczeń. Oczyszczanie glicerolu w celu nadania go do sprzedaży jest drogie, a od 2011 r. Produkuje się tak dużo glicerolu, że trudno jest znaleźć na niego rynek. Oznacza to, że producentom biodiesla można pozostawić do utylizacji duże ilości niskiej jakości glicerolu. Ze względu na obecność toksycznych zanieczyszczeń nie można go spłukać, rozłożyć na ziemi ani zakopać na wysypiskach, a producenci mogą być zmuszeni do zapłaty za zabranie go.
Wykorzystanie odpadów z biodiesla stanowi wyzwanie, ale od 2011 r. Zgłoszono wiele wniosków. Jednym z pomysłów jest zastosowanie szczepu pospolitej bakterii E. coli do przekształcenia odpadowej glicerolu poprzez fermentację w bursztyniany i mrówczany - chemikalia o szerokim zakresie zastosowań. Inną sugestią jest połączenie odpadów biodiesla z odpadami biomasy pochodzącymi z rolnictwa, aby stworzyć paliwo stałe - ma to tę zaletę, że wykorzystuje ponownie dwa produkty odpadowe. Wykorzystanie odpadowej glicerolu w połączeniu z innymi produktami z biomasy jako surowca do produkcji pianki poliuretanowej zostało zaproponowane jako tani sposób wytwarzania tego szeroko stosowanego produktu. Eksperymenty potwierdziły, że rodzaj algi zwanej Schizochytrium limacinum może przekształcać surowy glicerol w kwas dokozaheksanowy (DHA), rodzaj wielonienasyconego kwasu tłuszczowego omega-3 o znanych korzyściach zdrowotnych dla ludzi - stanowi to kolejną okazję do dobrego wykorzystania odpadów z biodiesla.