Využití upotřebených kuchyňských olejů pro pohon silničních vozidel

Bc. Filip Šmídek

Master's thesis

Use of used cooking oils for the propulsion of road vehicles

Abstract:

Ve snaze omezit svoji závislost na strategických surovinách jako ropa a nutnosti snížení produkce skleníkových plynů z rostoucího odvětví dopravy, bylo lidstvo nuceno hledat cesty, jak těchto cílů dosáhnout. Jednou z těchto cest je zavádění biopaliv. Objevil se však problém, kterým byla konkurence s potravinářským sektorem, proto s postupem času se začala věnovat větší pozornost používání odpadů jako vstupních surovin. V současnosti je podíl biosložky ve standardním fosilní naftě 7 %, ale s rostoucími požadavky na snížení uhlíkatých emisí z dopravy, lze očekávat postupné navyšování tohoto podílu. Cílem této práce je stanovení mezí využitelnosti upotřebených kuchyňských tuků pro pohon vozidel. V první fázi se nachází obecný úvod do dané problematiky biopaliv a legislativy, kterou jsou ovlivňovány. Dále se této části nachází souhrn různých principů a vlivů, které hrají roli při produkci biopaliv a vlastností těchto pohonných hmot, které umožní proniknout do tématu. V experimentální části práce se nachází výsledky měření vlastních připravených bionaft z upotřebených kuchyňských olejů, které byly vyrobeny transesterifikací, a to z odděleně sbíraného slunečnicového a řepkového oleje, spolu s jejich směsmi v poměrech 10, 30 a 50 % přimíchávaných do fosilní nafty, která odpovídala normě ČSN EN 590 zimní třídy f. Ukázalo se, že všechny připravené směsi bionafty s fosilní naftou měli, spolu s čistou bionaftou z upotřebeného řepkového oleje, dobré nízkoteplotní vlastnosti, protože bod CFPP byl nižší než -20 °C. Vážným nedostatkem všech vzorků vlastních biopaliv a jejich směsí se ukázala nízká oxidační stabilita, která zdaleka nedosahuje požadavkům normy ČSN EN 590, která požaduje, aby tato hodnota byla alespoň 20 hodin. Z výsledků experimentální části vyplývá, že v případě, kdy by se podařilo nízkou oxidační stabilitu bionafty vylepšit, nebo omezit její dlouhodobé skladování, bylo by možné používat až 30 % podíl biosložky vyrobené z upotřebených kuchyňských olejů ve směsích se standardní motorovou naftou, které by plnily ostatní normy na kvalitu stanovenou normou ČSN EN 590 pro zimní motorovou nafty třídy f.

Abstract:

In an effort to reduce its dependence on strategic raw materials such as oil and the need to reduce greenhouse gas emissions from the growing transportation sector, humanity has been forced to find ways to achieve these goals. One of these ways is the introduction of biofuels. However, there has been a problem with competition with the food sector, so over time more attention has been paid to the use of waste as a feedstock. At present, the share of the biodiesel in standard fossil diesel is 7 %, but with growing demands to reduce carbon emissions from transport, a gradual increase in this share can be expected. The aim of this work is to determine the limits of usability of used kitchen oils for vehicle propulsion. In the first phase, there is a general introduction to the issue of biofuels and the legislation by which they are affected. Furthermore, this section contains a summary of the various principles and influences that play a role in the production of biofuels and the properties of these fuels that will introduce the topic. In the experimental part of the work is the results of measurements of own prepared biodiesel from used cooking oils, which were produced by transesterification, from separately collected sunflower and rapeseed oil, together with their mixtures in ratios of 10, 30 and 50 % mixed into fossil diesel, which corresponded to standard ČSN EN 590 winter class f. All prepared biodiesel blends with fossil diesel, together with pure biodiesel from spent rapeseed oil, were shown to have good low temperature properties because the CFPP point was below -20 ° C. A serious shortcoming of all samples of own biofuels and their mixtures proved to be low oxidative stability, which falls far short of the requirements of the ČSN EN 590 standard, which requires this value to be at least 20 hours. The results of the experimental part show that if the low oxidative stability of biodiesel could be improved or its long-term storage reduced, it would be possible to use up to 30 % of bio-components made from used cooking oils in blends with standard diesel, which would fulfill other quality standards specified by the ČSN EN 590 standard for winter diesel fuels of class f.

Keywords

biopaliva, životní prostředí, odpad, cirkulární ekonomika, odpadní tuky

Keywords

biofuels, environment, waste, circular economy, waste fats

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Vladimír Hönig, Ph.D. Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Waste Technology