Biomassza eredetű gyújtófolyadékok etanol alapon történő előállítása és értékelése az etanol ekvivalens segítségével
A hagyományos szénbrikettet nehéz meggyújtani és lassan ég, ezért gyújtófolyadékokat használnak meggyújtásuk és égetésük elősegítésére, ám ezeknek a folyadékoknak több hátránya is lehet. Idetartozik az elkészített étel szénhidrogén szaga, a tűzzel járó biztonsági kockázat (az alacsonya lobbanáspont miatt), valamint az illékony szerves vegyület (VOC) kibocsátás.
A közelmúltban a gyújtófolyadékok égéséből származó kibocsátások egyre nagyobb figyelmet kaptak. Ennek hatására számos gyújtófolyadékot akár be is tilthatnak a közel jövőben, így célszerű ”zöld” alternatívákat keresni [1]. Korábban a gyújtófolyadékokat növényi olajokból, zsiradékokból készítették, de manapság jellemzően nyersolajból származnak az erre használatos gyúlékony szénhidrogén-keverékek. Jelenleg zöldnek mondható az a technológia, amely nem megújuló erőforrás helyett megújulóból vagy környezetbarát eljárásból származik. Kívánatos cél a nemmegújuló erőforrások minimalizálása a mindennapi életünk során [1]. Ennek egy potenciális megvalósítása lehet a biodízel új típusú gyújtófolyadékként történő alkalmazása, ugyanis megújuló alapanyagból előállítható. A biodízel hosszú szénláncú alkil-észterekből áll, melyeket viszont nehéz meggyújtani, ezért rövidszénláncú (C1-C5) alkoholokat adnak hozzá a gyulladás megkönnyítése érdekében [2].
A biomassza nagyon fontos faktora a szénalapú vegyületek fenntartható felhasználásának. Több próbálkozás is volt arra, hogy a fosszilis tüzelőanyagokat megújulókra cseréljék és ezek közül pár (pl. etanol, aceton és butanol) az iparban kivitelezhetőnek bizonyult. A bioetanol már évezredek óta a társadalom legrégebbi biomassza alapon előállított vegyülete, ezért kézenfekvőnek tűnik gyújtófolyadékként történő alkalmazása. Illékonysága és alacsony lobbanáspontja miatt azonban biztonsági kockázatot rejt magában, ezért érdemes megvizsgálni, hogy továbbalakításával biztonságosan felhasználható vegyületekké alakítható-e.
Érdemes tanulmányozni, hogy az előbbiekben említett gyújtófolyadék összetevők miként szintetizálhatók etanolból. Ezt követően meg kell határozni a bioetanolból előállítható vegyületek, vagyis potenciális biomassza alapú gyújtófolyadékok szén ekvivalencián alapuló etanol ekvivalensét, ezen vegyületek előállításához tartozó reakciólépések reakcióentalpiáit, majd ezzel ekvivalens energia alapú etanol ekvivalenseit, ezáltal egy újszerű környezeti értékelési módszert alkalmazni.
[1] P. P. Stephanos, „Lighter fluid composition”. USA Szabadalom száma: US 6,843,812 B2, január 2005 jan.
[2] E. Cséfalvay, „Evaluation of Biobased Lighter Fluids,” ACS Sustainable Chem. Eng., 1. kötet 6., p. 8417−8426., 2018.
szerző
-
Aranyosi Anett
Energetikai mérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Cséfalvay Edit
Egyetemi docens, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
