Lessen voor de 21ste Eeuw Leuven, 27 November, 2006 BIODIESEL
door Pierre A. Jacobs
Inleiding en doel
Het doel van de les is de student vertrouwd te maken met elementaire technische en technologische concepten die aan de basis liggen van het gebruik van biofuels. De concepten zijn in principe toegankelijk voor een zeer breed publiek. Dit moet de student toelaten met een zekere technische expertise de argumentatie in krantenartikels en van publieke (politieke) uitspraken op hun juiste waarde in te schatten en met een zekere technische achtergrond aan het maatschappelijke debat deel te nemen.
Dagelijks worden we geconfronteerd met uiteenzettingen en uitspraken over klimaatveranderingen, het Kyoto-protocol, de effect van broeikasgassen op het milieu, de stijgende brandstofprijzen, het gebruik van biofuels om de negatieve effecten van de menselijke economische activiteiten te minimaliseren.
In deze context zal finaal ingegaan worden op het effect van biodiesel, een brandstof uit hernieuwbare grondstoffen als substituut voor petrodiesel, afkomstig van fossiele grondstoffen.
De immer aanwezige spanning tussen productie van hernieuwbare producten voor fuels en als voedsel zal even aangeraakt worden.
Deel 1. Korte uitleg rond relevante concepten en aannames: is het inderdaad vijf vóór twaalf?
1.1. “Global warming”: relevante kwantitatieve data die dit fenomeen illustreren worden naar voor gebracht. Er wordt gekeken op een uitgestrekte tijdsschaal.
1.2. Broeikaseffect: het mechanisme van het fenomeen wordt ontrafeld.
1.3. Uitputting aardolievoorraden: aardolieproductie schijnt naar maximum te gaan ergens midden deze eeuw; de gasvoorraden zijn belangrijk maar zullen aan het huidige productieniveau minder na driekwart eeuw uitgeput zijn.
1.4. Kyoto-overeenkomst: voor de volledigheid worden de inhoud en effecten van dit akkoord kort geïllustreerd;
1.5. Hoge brandstofprijzen: de evolutie van benzine, diesel en huisbrandolieprijzen sinds 1985 illustreert dit “statement”.
1.6. Hernieuwbare grondstoffen:
• het energieplaatje van onze koolstof-gebaseerde maatschappij wordt besproken; energie via fossiele en hernieuwbare grondstoffen (voor- en/of nadelen)
• zijn er mogelijkheden voor een maatschappij gebaseerd op waterstof; • wat met kernfusie of koude fusie;
• CO2 captatie via fotosynthese en chlorophyl, het groene “bloed” van de planten; • biomassa: de groene grondstof (bioteelten en opbrengst); suikers en cellulose en
bereiding van bio-ethanol;
Deel 2. Biodiesel
2.1. De motor van Otto Diesel (werking) 2.2. Petrodiesel: wat, waarom, hoe aangemaakt 2.3. Biodiesel:
2.3.1. Productie van biodiesel (grondstoffen; uit olie via basisch gekatalyseerde transesterificatie; geschikte bioteelten; opbrengst aan plataardige olie)
2.3.2. Eigenschappen (vloeipunt; smeerbaarheid; energieinhoud; jood- en cetaangetal); specificaties; vergelijking met petrodiesel (zijn er ook nadelen);
2.3.4. De “issue” van de performantie van biodiesel in vriesweer; 2.3.5. Biodiesel en PPO (pure plant oil)
2.4. Fuel or Food (frequently-made statements) 2.5. Alternatieven
• groene petrodiesel uit hernieuwbare grondstoffen (?) • groene ethers als biodiesel
• diesel-water emulsies (rijden met water?) • de methanol economie
Conclusies:
• voor energiebevoorrading is een graduele overgang van een maatschappij van fossiele C naar hernieuwbare C is een noodzaak;
• de rol en beperkingen in deze overgang is technologisch duidelijk
• interessante alternatieven lijken beschikbaar te zijn die gebruik maken van hernieuwbare koolstof (waterstof, methanol, ethers, …)
• alle alternatieven open houden: intense research en sponsoring een noodzaak Enkele vragen voor studenten
1. Leg het verschil uit tussen groene en rode kooldioxide.
2. Vergelijk het verschil in eigenschappen tussen petrodiesel en biodiesel.
3. Wat zijn de problemen met petrodiesel en biodiesel als brandstof bij vriestemperaturen?
