hrvatski

Proizvodnja biodizela u integriranom sustavu serijski povezanog mikroreaktora i membranskog separatora

Klimatske promjene i globalno zatopljenje teme su brojnih rasprava koje su u zadnjem desetljeću vode unutar znanstvene zajednice, ali i cijelog društva. Jedan od čimbenika koji je imao značajan utjecaj na količinu ugljičnog dioksida u atmosferi je i prekomjerno korištenje fosilnih goriva. Zbog toga se sve više javlja potreba za pronalaskom alternativnih i po okoliš neutralnih izvora energije. Jedan od takvih energenata je i biodizel koji se dobiva iz prirodnih izvora te se stoga smatra obnovljivim izvorom energije. U odnosu na dizel fosilnog podrijetla, emisije ne izgorjelih ugljikovodika nastalih primjenom biodizela u motorima s unutarnjim izgaranje su niže za 75-90%. Također, metilni esteri koji su osnovna sastavnica biodizela poboljšavaju svojstvo mazivosti što smanjuje trošenje dizelskih motora i produljuje njihov vijek trajanja. Biodizel se najčešće proizvodi procesom transesterifikacije, u kojem kemijskom reakcijom biljnog ili životinjskog ulja/masti s alkoholom uz prisustvo katalizatora kao produkti nastaju biodizel i glicerol. Osim glicerola, biodizel proizveden transesterifikacijom sadržava tragove alkohola, sapuna, katalizatora, vodu, metale, ulje i gliceride koje je potrebno ukloniti da bi biodizel bio pogodan za korištenje u motorima s unutarnjim izgaranjem. Najčešće korištena industrijska metoda za pročišćavanje biodizela je mokro pranje. Osnovni nedostatak ove metode je u tome što se za proizvodnju 1 L pročišćenog biodizela troši približno 10 L vode, što je ekonomski i ekološki ne prihvatljivo, jer je uz velik utrošak vode, otpadnu vodu koja u ovom procesu nastaje potrebno pročistiti prije ispuštanja u okoliš. Kao jedna od tehnika pročišćavanja biodizela koja ne uključuje upotrebu vode (suho pranje biodizela) sve više se koristi membranska separacija koja podrazumijeva primjenu različitih polupropusnih membrana. U ovom radu je pročišćavanje biodizela provedeno membranskom ultrafiltracijom. Biodizel je proizveden u mikroreaktoru, procesom transesterifikacije katalizirane enzimom lipaza podrijetlom iz Thermomyces lanuginosus. Analizirana su četiri potpuno integrirana sustava za proizvodnju i pročišćavanje biodizela koja su se sastojala od serijski spojenog mikroreaktora i membranskog separatora. Pri optimalnim uvjetima provedbe procesa postignuti su iskorištenje biodizela od 90, 7% i maseni udio glicerola u pročišćenom biodizelu od 0, 025% za vrijeme zadržavanja od 20 minuta. Na ovaj način proizvedeni biodizel ne udovoljava pokazateljima norme EN 14213:2013 koja propisuje kvalitetu biodizela te su potrebna daljnja istraživanja kako bi ovaj potpuno integrirani proces unaprijedio.

biodizel, enzim lipaza, mikroreaktori, membranska ultrafiltracija, potpuno integrirani sustavi

nije evidentirano