Biodiesel

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
Bas yang menggunakan biodiesel
Model pengisi ruang bagi etil stearat, atau etil ester asid stearik, etil ester yang dihasilkan dari kacang soya atau minyak canola dan etanol.
Model pengisi ruang bagi metil linoleat, atau metil ester asid linoleik, metil ester biasa yang dihasilkan dari kacang soya atau minyak canola dan metanol.

Biodiesel merujuk kepada bahan api diesel berasaskan minyak sayuran atau lemak haiwan yang terdiri daripada rantaian panjang alkil (metil, propil atau etil) ester. Biodiesel biasanya dihasilkan melalui tindak balas kimia lipid (contoh, minyak sayuran, lemak haiwan dengan alkohol.

Biodiesel bertujuan untuk digunakan dalam enjin diesel piawaian dan dengan itu berbeza dari minyak sayuran langsung yang digunakan sebagai bahan api enjin diesel diubah suai. Biodiesel boleh digunakan sendirian, atau dicampur dengan petrodiesel.

Istilah "biodiesel" adalah piawai sebagai mono-alkil ester di Amerika Syarikat.[1]

Campuran[sunting | sunting sumber]

Campuran biodiesel dan diesel berasaskan hidrokarbon biasa merupakan keluaran paling biasa diedarkan bagi kegunaan pasaran bahanapi retail diesel. Kebanyakan dunia menggunakan sistem yang dikenali sebagai faktor "B" bagi menyatakan jumlah biodiesel dalam sebarang campuran bahanapi: bahanapi yang mengandungi 20% biodiesel dilabel B20, sementara biodiesel tulin dikenali sebagai B100.[2] Adalah biasa di USA untuk melihat B99.9 kerana kredit cukai kebangsaan diberikan kepada entiti pertama yang mencampurkan diesel petrolium dengan biodiesel tulin. Campuran 20 peratus biodiesel dengan 80 peratus diesel pertolium (B20) biasanya boleh digunakan dalam enjin diesel tanpa pengubahsuaian. Biodiesel juga boleh digunakan dalam bentuk tulin (B100), tetapi mungkin memerlukan pengubahsuaian enjin tertentu bagi mengelak masaalah penyelenggaraan dan prestasi. Mencampur B100 dengan diesel petrolium boleh dicapai dengan:

  • Mencampur dalam tangki di titik pengilangan sebelum diedar kepada lori tangki
  • Mencampur dalam lori tangki (mencampur peratusan tertentu Biodiesel dan diesel pertolium)
  • Campuran ditalian ("In-line mixing"), dua komponen tiba ke lori tangki serentak.
  • Campuran pam meter, meter diesel petrolium dan Biodiesel diset pada X isipadu, pem pemindah menarik dari sumber dan campuran lengkap apabila meninggalkan pam.

Kegunaan[sunting | sunting sumber]

Biodiesel boleh digunakan dalam bentuk tulin (B100) atau boleh dicampur dengan diesel petrolium pada sebarang kepekatan dalam kebanyakan enjin diesel suntikan, Enjin kereta api biasa baru bertekanan amat tinggi (29,000 psi) memiliki had pengilangan ketat B5 atau B20 ergantung kepada pengilang. Biodiesel memiliki ciri-ciri pelarut berbeza berbanding petrodiesel, dan akan merosotkan gasket dan saluran getah asli dalam kenderaan (kebanyakan kenderaan yang dihasilkan sebelum 1992), sungguhpun ini cenderung haus secara semulajadi dan kemungkinannya telah digantikan dengan FKM, yang tidak bertindak balas dengan biodiesel. Biodiesel telah diketahui menghapuskan mendakan sisi pada salur bahanapi yang menggunakan petrodiesel sebelumnya.[3] Hasilnya, penapis minyak mungkin tersumbat dengan partikel sekiranya pertukaran kepada bahan api tulin dibuat mengejut. Dengan itu, ia dicadangkan untuk menukar penapis bahanapi pada enjin dan pemanas sejurus selepas bertukar kepada campuran biodiesel.[4]

Pengagihan[sunting | sunting sumber]

Sejak Akta Polisi Tenaga 2005 diluluskan kegunaan biodiesel semakin meningkat di Amerika Syarikat.[5] Di Eropah, Tanggung jawab Bahanapi Pengangkut Boleh diperbaharui ("Renewable Transport Fuel Obligation" memerlukan pembekal bagi memasukkan 5% bahan api boleh diperbaharui dalam semua bahanapi pengangkutan di EU sejak 2010. Bagi diesel jalan, ini bererti 5% biodiesel.

]</ref>

Biodiesel merupakan cecair yang memiliki warna berbeza — antara keemasan dan perang gelap — bergantung kepada stok suapan pengeluarkan. Ia tidak bergaul ("miscible") dengan air, memiliki tahap didih yang tinggi dan tekanan wap rendah. *Tahap nyala biodiesel (>130 °C, >266 °F)[6] jauh lebih tinggi berbanding diesel petrolium (64 °C, 147 °F) atau minyak tanah (−45 °C, -52 °F). Diesel bio memiliki ketumpatan kurang ~ 0.88 g/cm³ berbanding air.

Biodiesel memiliki hampir tiada belerang, dan seringkali digunakan sebagai tambahan kepada bahanapi Diesel Belerang Amat Rendah ("Ultra-Low Sulfur Diesel - ULSD").

Keserasian bahan[sunting | sunting sumber]

  • Plastik: High density polyethylene (HDPE) adalah serasi tetapi polyvinyl chloride (PVC) perlahan-lahan terurai. Polisterin ("Polystyrenes") dilarutkan apabila bersentuhan dengan biodiesel.
  • Logam: Biodiesel menjejaskan bahan berasaskan tembaga (contoh. loyang), dan ia turut menjejaskan zink, timah, lead, dan besi tuang. Keluli tahan karat (316 dan 304) dan aluminum tidak terjejas.
  • Getah: Biodiesel turut menjejaskan jenis getah asli yang terdapat dalam komponen enjin lama. Kajian turut mendapati bahawa fluorinated elastomers (FKM) dirawat dengan peroksida dan oksida berasaskan logam mampu terurai apabila biodiesel kehilangan kestabilannya akibat pengoksidaan. bagaimanapun, ujian dengan FKM- GBL-S dan FKM- GF-S didapati tahan biodiesel dalam semua keadaan. [7]

Piwaian teknikal[sunting | sunting sumber]

Diesel bio memiliki beberapa piwaian bagi kualiti termasuk piwaian Eropah EN 14214, ASTM International D6751, dan yang lain.

Pembentukan gel[sunting | sunting sumber]

Titik pembentukan gel ("cloud point"), atau suhu di mana biodiesel tulin (B100) mula membentuk gel, banyak berbeza dan bergantung kepada campuran ester dan dengan itu minyak suapan ("feedstock oil") yang digunakan bagi menghasilkan biodiesel. Sebagai contoh, biodiesel yang dihasilkan dari asid erucic rendah jenis biji canola (RME) mula membentuk gel pada sekitar −10 °C (14 °F). Biodiesel yang dihasilkan dari tallow cenderung membentuk gel pada sekitar +16 °C (61 °F). Sehingga 2006, terdapat jumlah keluaran terhad yang menurunkan dengan banyaknya titik pembentukan gel dalam biodiesel tulin. Sejumlah kajian telah menunjukkan bahawa operasi musim salji boleh dengan campuran biodiesel dengan bahanapi lain termasuk #2 belerang rendah bahanapi diesel dan #1 diesel / minyak tanah. Campuran tepat bergantung kepada persekitaran operasi: operasi yang berjaya telah menggunakan campuran bio 65% LS #2, 30% K #1, dan 5%. Kawasan lain menggunakan 70% Belerang Rendah #2, 20% minyak tanah #1, dan 10% campuran bio atau 80% K#1, dan 20% campuran biodiesel. Menurut National Biodiesel Board (NBB), B20 (20% biodiesel, 80% petrodiesel) tidak memerlukan sebarang rawatan sebagai tambahan kepada apa yang telah ada dalam petrodiesel.

Bagi membenarkan penggunaan biodiesel tanpa campuran dan tanpa kemungkinan pembentukan gel pada suhu rendah, sesetengah orang mengubah suai kenderaan mereka sebagai tambahan kepada tangki bahanapi piwaian. Atau juga, kenderaan dengan dua tangki dipilih. Tangki bahanapi kedua adalah tebat haba ("Thermal insulation") dan penukar haba ("heat exchanger") menggunakan penyejuk enjin dilalukan melalui tangki. Apabila penderia suhu menunjukkan bahawa bahanapi cukup panas untuk dibakar, pemandu menukar suis dari tangki petrodiesel kepada tangki biodiesel. Ini sama dengan kaedah yang digunakan bagi mpenggunaan minyak sayuran tulin.

Pencemaran oleh air[sunting | sunting sumber]

Biodiesel mungkin mengandungi sejumlah kecil air yang mampi menimbulkan masaaalah. Sungguhpun ia tidak bercampur dengan air, ia sebagaimana ethanol, hygroscopic (menyerap air dari kelembapan atmosfera).[8] Salah satu sebab diesel bio mampu menyerap air adalah ketekalan mono dan diglycerides sisa dari tindak balas tidak lengkap. Molekul ini bertindak sebagai emulsi ("emulsifier"), membenarkan air untuk bercampur dengan diesel bio. Tambahan lagi, mungkin terdapat sisa air pemprosesan atau dari penyahmelowapan tangki simpanan. Kehadiran air merupakan satu masaalah kerana:

  • Air mengurangkan haba pembakaran bahan api pukal. Ini bererti lebih banyak asap, sukar bermula, kurang kuasa fizikal.
  • Air menyebabkan hakisan komponen sistem bahanapi penting: pam bahanapi, pam penyuntik, salur bahanapi, dll.
  • Air dan mikrob menyebabkan unsur penapis kertas dalam sistem gagal (reput), yang menyebabkan kegagalan awal pam bahanapi kerana kemasukan zarah besar.
  • Air membeku untuk membentuk kristal air batu pada 0 °C (32 °F). Kristal ini menawarkan tapak bagi pembenihan ("nucleation") dan mempercepatkan pembentukan gel sisa bahanapi.
  • Air mempercepatkan pertumbuhan koloni mikrob, yang menyumbat sistem bahanapi. Pengguna biodiesel yang memanaskan tangki bahanapi dengan itu berhadapan dengan masaalah mikrob sepanjang tahun.
  • Tambahan lagi, air mampu menyebabkan lekuk kecil pada ombah enjin diesel.

Sebelum ini, jumlah air cemar dalam diesel io sukar diukur melalui pengambilan contoh, kerana air dan minyak berpisah. Bagaimanapun, kini adalah mungkin untuk mengukur kandungan air dengan menggunakan penderia air-dalam-minyak.

Pencemaran air juga merupakan potensi masalah apabila menggunakan pemangkin kimia tertentu dalam proses penghasilan, mengurangkan keberkesanan pemangkin dengan banyaknya bagi pemangkin asas (pH tinggi) seperti potassium hidroksida. Bagaimanapun, kaedah penghasilan methanol amat kritikal, di mana proses transesterification minyak stok suapan dan methanol berlaku di bawah tekanan dan suhu tinggi, terbukti tidak terjejas dengan kehadiran pencemaran air semasa fasa proses penghasilan.

Tersedia dan harga[sunting | sunting sumber]

Disesetengah negara biodiesel adalah lebih murah berbanding diesel biasa.

Pengeluaran biodiesel sejagat mencecah 3.8 juta tan pada tahun 2005. Sekitar 85% pengeluaran biodiesel datangnya dari Penyatuan Eropah ("European Union").

Pada tahun 2007, di Amerika Syarikat, harga purata retail (di pam), termasuk cukai bahanapi negeri dan kebangsaan, bagi B2/B5 adalah lebih rendah berbanding diesel petrolium pada sekitar 12 sen, dan campuran B20 adalah sama dengan petrodiesel.[9] Bagaimanapun sebagai sebahagian dari pertukaran dramatik dalam harga diesel tahun 2009, menjelang Julai 2009, US DOE melaporkan kos purata B20 15 sen setiap gelen berbanding diesel petrolium ($2.69/gal vs. $2.54/gal).[10] B99 dan B100 biasanya lebih mahal berbanding petrodiesel kecuali di mana kerajaan tempatan memberikan subsidi.

Pengeluaran[sunting | sunting sumber]

Biodiesel merupakan hasil biasa bagi transesterification stok suapan minyak sayuran atau lemah haiwan. Terdapat beberapa kaedah bagi melaksanakan tindak balas transesterification ini termasuk proses kelompok biasa, proses superkritikal, kaedah ultrasonik, malah kaedah gelombang mikro.

Secara kimia, biodiesel transesterified terdiri dari campuran mono-alkyl ester bagi jaringan panjang asid lemak. Bentuk paling biasa menggunakan methanol (ditukar kepada sodium methoxide) untuk menghasilkan methyl esters (biasanya dirujuk sebagai Methyl Ester Asid Lemak - FAME) kerana ia merupakan alkohol paling murah yang ada, sungguhpun ethanol boleh digunakan bagi menghasilkan ethyl ester (biasanya dirujuk sebagai biodiesel Ethyl Ester Asid Lemak ("Fatty Acid Ethyl Ester - FAEE") dan kandungan alkohol lebih tinggi seperti isopropanol dan butanol juga telah digunakan. Menggunakan alkohol dengan molekul lebih berat meningkatkan ciri-ciri aliran sejuk bagi ester yang terhasil, dengan kos tindak balas transesterification kurang effisen. Pengeluaran lipid transesterification digunakan bagi menukar minyak asas kepada esters yang dikehendaki. Sebarang asid lemak bebas (FFAs) dalam minyak asas samaada ditukar kepada sabun atau disingkirkan dari proses, atau ia di esterified (menghasilkan biodiesel lanjut) dengan menggunakan pemangkin berasid. Selepas pemprosesan ini, tidak seperti minyak lemak tulin, biodiesel memiliki ciri-ciri pembakaran yang menyamai diesel petrolium, dan boleh menggantikannya dalam kegunaan masa kini.

Hasil sampingan proses transesterification merupakan penghasilan glycerol. Bagi setiap 1 tan biodiesel yang dihasilkan, 100 kg glycerol dihasilkan. Pada asalnya, terdapat pasaran yang baik bagi glycerol, yang membantu ekonomi proses secara keseluruhannya. Bagaimanapun, dengan peningkatan penghasilan biodiesel sejagat, harga pasaran bagi glycerol kasar (mengandungi 20% air dan sisa pemangkin) telah merundum. Penyelidikan sedang dijalankan secara sejagat bagi menggunakan glycerol ini sebagai blok binaan kimia. Satu perintis di UK adalah Cabaran Glycerol ("The Glycerol Challenge").[11]

Biasanya, glycerol kasar ini perlu ditulinkan, biasanya dilakukan menggunakan penurasan hampagas, yang memerlukan tenaga yang banyak. Glycerol tulin (98%+ tulin) kemudian boleh digunakan secara langsung, atau ditukar kepada barangan lain. Pengumuman lanjut dilakukan pada tahun 2007: Usahasama Ashland Inc. dan Cargill mengumumkan rancangan bagi menghasilkan propylene glycol di Eropah dari glycerol[12] dan Dow Chemical mengumumkan rancangan yang sama bagi Amerika Utara.[13] Dow juga merancang membina kilang di China bagi menghasilkan epichlorhydrin dari glycerol.[14] Epichlorhydrin merupakan sumber kasar bagi resin epoxy.

Kadar pengeluaran[sunting | sunting sumber]

Pada tahun 2007, keupayaan pengeluaran biodiesel bertambah dengan pesat, dengan purata pertumbuhan tahunan antara 2002-06 melebihi 40%.[15] Pada tahun 2006, jumlah pengeluaran terkini bagi jumlah pengeluaran sebenar boleh didapati, pengeluaran biodiesel dunia keseluruhan sekitar 5-6 juta tan, dengan 4.9 juta tan diproses di Eropah (yang mana 2.7 juta tan dari Jerman) dan kebanyakannya yang lain dari USA. Pada Julai 2009, cukai dikenakan pada biodiesel Amerika Syarikat yang di import Kesatuan Eropah bagi mengimbangi persaingan dari Eropah, terutama pengeluar Jerman.[16] [17] In 2007 production in Europe alone had risen to 5.7 million tonnes.[18] Keupayaan pengeluaran Eropah pada berjumlah 16 juta tan. Ini berbanding jumlah keseluruhan permintaan di US dan Europe sekitar 490 juta tan (147 juta gelen).[19] Jumlah keseluruhan pengeluaran dunia bagi minyak sayuran bagi semua tujuan pada tahun 2005/06 adalah sekitar 110 juta tan, dengan sekitar 34 juta tan setiap satu bagi minyak kelapa sawit dan minyak kacang soya.[20]

Stok suapan biodiesel[sunting | sunting sumber]

Templat:Vegetable oils Pelbagai minyak boleh digunakan bagi menghasilkan biodiesel. Ini termasuk:

  • Stok suapan minyak baru; rapeseed dan minyak kacang soya adalah yang paling biasa digunakan, minyak kacang soya sahaja merangkumi sembilan puluh peratus kesemua stok bahanapi di US. Ia juga boleh didapati dari field pennycress dan jatropha dan tanaman lain seperti mustard, flax, bunga matahari, kelapa sawit, kelapa, hemp ;
  • Minyak sayuran buangan ("Waste vegetable oil" - WVO) ;
  • Lemak haiwan termasuk tallow, lemak babi, gris kuning, lemak ayam,[21] and the by-products of the production of Omega-3 fatty acids from fish oil.
  • Alga, yang mana boleh menggunakan bahan buangan seperti kumbahan[22] and without displacing land currently used for food production.
  • Minyak dari "halophyte" seperti Salicornia, yang boleh ditanam menggunakan air laut di kawasan persisiran di mana tanaman biasa tidak boleh ditanam, dengan hasil sama dengan tanaman kacang soya dan biji benih minyak ("oilseeds") lain yang ditanam menggunakan pertanian air tawar[23]

Kebanyakan penyokong mencadangkan bahawa minyak sayuran buangan merupakan sumber minyak terbaik bagi menghasilkan biodiesel, tetapi oleh kerana bekalan yang ada amat sedikit berbanding bahanapi berasaskan petrolium yang digunakan bagi pengangkutan dan pemanasan di dunia, penyelesaian tempata tidak boleh dikembangkan dengan baik.

Lemak haiwan merupakan hasil sampingan kepada pengeluaran daging. Sungguhpun ia tidak berbaloi bagi menghasilkan haiwan (atau menangkap ikan) semata-mata bagi lemaknya, menggunakan hasil sampingan menambah nilai kepada industri ternakan (lembu, kerbau, ayam). Bagaimanapun, menghasilkan biodiesel dari lemak haiwan yang sekiranya tidak hanya dibuang akan menggantikan sejumlah kecil peratusan penggunaan diesel petrolium. Hari ini, kemudahan pelbagai stok suapan biodiesel menghasilkan biodiesel berasaskan lemak haiwan yang bermutu tinggi. Masa kini, kilang 5-juta dollar sedang dibina di USA, dengan tujuan menghasilkan 11.4 juta liter (3 juta gelen) biodiesel dari anggaran 1 juta kg (2.2 bilion paun) lemak ayam.[24] dihasilkan setiap tahun di kilang ayam Tyson tempatan.[21] Similarly, some small-scale biodiesel factories use waste fish oil as feedstock.[25][26] Projek tajaan EU (ENERFISH) mencadangkan bahawa kilang Vietnam bagi menghasilkan biodiesel dari ikan bermisai ("catfish") (basa, juga dikenali sebagai pangasius), sejumlah 13 tan/sehari biodiesel dapat dikeluarkan dari 81 tan sisa ikan (yang dihasilkan dari 130 tan ikan). Projek ini menggunakan biodiesel sebagai bahanapi bagi unit CHP dalam kilang pemprosesan ikan, sebahagian besarnya bagi membekalkan kuasa kilang pembekuan ikan.[27]

Jumlah stok suapan yang diperlukan[sunting | sunting sumber]

Pengeluaran seluruh dunia masa kini bagi minyak sayuran dan lemak haiwan tidak mencukupi bagi menggantikan kegunaan bahan api cecair fosil. Tambahan lagi, sesetengah menentang jumlah besar pertanian yang mendorong penggunaan baja, racun serangga dan penukaran tanah yang diperlukan bagi menghasilkan minyak sayuran tambahan. Anggaran bahan api diesel pengangkutan dan minyak pemanasan rumah di United States adalah sekitar 160 juta tan (350 bilion paun) menurut "Energy Information Administration", US Department of Energy -.[28] In the United States, estimated production of vegetable oil for all uses is about 11 million tons (24 billion pounds) and estimated production of animal fat is 5.3 million tonnes (12 billion pounds).[29]

Sekiranya keseluruhan tanah tanaman di USA (470 juta ekar, atau 1.9 juta kilometer persegi) telah dikhususkan bagi penghasilan biodiesel dari soya, ini hanya mampu menghasilkan 160 juta tan (anggaran optimistik 98 US gelen/ekar biodiesel). Tanah ini boleh secara prinsip dikurangkan dengan banyaknya sekiranya menggunakan algae, sekiranya halangan boleh diatasi. Jabatan Tenaga Amerika Syarikat ("United States Department of Energy") menganggarkan bahawa sekiranya alga mengantikan kesemua bahanapi petrolium di Amerika Syarikat, ia memerlukan sekitar 15,000 batu persegi (38,849 kilometer persegi), yang beberapa ribu batu persegi lebih besar berbanding Maryland, atau 1.3 kali ganda Belgium,[30][31] mengangap hasil 140 tan setiap hektar (15,000 US gelen/ekar). Menggunakan hasil yang lebij menusahabah sekitar 36 tan/hektar (3834 US gelen.ekar) kawasan yang diperlukan adalah sekitar 152,000 kilometer persegi, atau anggaran sama dengan negeri Georgia atau England dan Wales. Kelebihan alga adalah ia boleh ditanam di kawasan tidak berair seperti gurun atau persekitaran laut, dan potensi hasil minyak adalah lebih tinggi berbanding dari tumbuhan pokok.

Yield[sunting | sunting sumber]

Feedstock yield efficiency per unit area affects the feasibility of ramping up production to the huge industrial levels required to power a significant percentage of vehicles.

Some typical yields
Crop Yield
L/ha US gal/acre
Algae[n 1] ~3,000 ~300, 1500-3000
Chinese tallow[n 2][n 3] 907 97
Palm oil[n 4] 4752 508
Coconut 2151 230
Rapeseed[n 4] 954 102
Soy (Indiana)[32] 554-922 59.2-98.6
Peanut[n 4] 842 90
Sunflower[n 4] 767 82
Hemp[petikan diperlukan] 242 26
  1. est.- see soy figures and DOE quote below. The larger estimates comes from the New York Times, "Colorado Company to Take Algae-Based Fuel to the Next Level," 11 Nov 2008, M.L. Wald
  2. Klass, Donald, "Biomass for Renewable Energy, Fuels,
    and Chemicals", page 341. Academic Press, 1998.
  3. Kitani, Osamu, "Volume V: Energy and Biomass Engineering,
    CIGR Handbook of Agricultural Engineering", Amer Society of Agricultural, 1999.
  4. 4.0 4.1 4.2 4.3 Biofuels: some numbers

Algae fuel yields have not yet been accurately determined, but DOE is reported as saying that algae yield 30 times more energy per acre than land crops such as soybeans.[33] Yields of 36 tonnes/hectare are considered practical by Ami Ben-Amotz of the Institute of Oceanography in Haifa, who has been farming Algae commercially for over 20 years.[34]

The jatropha plant has been cited as a high-yield source of biodiesel but yields are highly dependent on climatic and soil conditions. The estimates at the low end put the yield at about 200 US gal/acre (1.5-2 tonnes per hectare) per crop; in more favorable climates two or more crops per year have been achieved.[35] It is grown in the Philippines, Mali and India, is drought-resistant, and can share space with other cash crops such as coffee, sugar, fruits and vegetables.[36] It is well-suited to semi-arid lands and can contribute to slow down desertification, according to its advocates.[37]

Efficiency and economic arguments[sunting | sunting sumber]

According to a study by Drs. Van Dyne and Raymer for the Tennessee Valley Authority, the average US farm consumes fuel at the rate of 82 litres per hectare (8.75 US gal/acre) of land to produce one crop. However, average crops of rapeseed produce oil at an average rate of 1,029 L/ha (110 US gal/acre), and high-yield rapeseed fields produce about 1,356 L/ha (145 US gal/acre). The ratio of input to output in these cases is roughly 1:12.5 and 1:16.5. Photosynthesis is known to have an efficiency rate of about 3-6% of total solar radiation[38] and if the entire mass of a crop is utilized for energy production, the overall efficiency of this chain is currently about 1%[39] While this may compare unfavorably to solar cells combined with an electric drive train, biodiesel is less costly to deploy (solar cells cost approximately US$1,000 per square meter) and transport (electric vehicles require batteries which currently have a much lower energy density than liquid fuels).

However, these statistics by themselves are not enough to show whether such a change makes economic sense. Additional factors must be taken into account, such as: the fuel equivalent of the energy required for processing, the yield of fuel from raw oil, the return on cultivating food, the effect biodiesel will have on food prices and the relative cost of biodiesel versus petrodiesel.

The debate over the energy balance of biodiesel is ongoing. Transitioning fully to biofuels could require immense tracts of land if traditional food crops are used (although non food crops can be utilized). The problem would be especially severe for nations with large economies, since energy consumption scales with economic output.[40]

Jika hanya menggunakan tumbuhan makanan tradisi, kebanyakan negara tidak memiliki tanah yang mencukupi bagi menghasilkan bahanapi bio bagi kenderaan negara. Negara dengan ekonomi lebih kecil (dengan itu kurang penggunaan tenaga) dan lebih banyak kawasan pertanian berada dalam keadaan lebih baik, sungguhpun kebanyakan kawasan tidak mampu mengalih tanah dari oenghasilan makanan.

For third world countries, biodiesel sources that use marginal land could make more sense; e.g., honge oil nuts grown along roads or jatropha grown along rail lines.[41]

Di kawasan tropika, seperti Malaysia dan Indonesia, minyak kelapa sawit ditanam pada kadar pantas bagi memenuhi permintaan biodiesel di Eropah dan pasaran lain. Ia telah dianggarkan di Jerman bahawa kos pengeluaran minyak biodiesel kelapa sawit hanyalan satu per tiga kos pengeluaran biodiesel rapeseed.[42] Sumber langsung bagi kandungan tenaga biodiesel merupakan tenaga suria yang diambil oleh tumbuhan semasa fotosintesis. Berkenaan imbangan tenaga positifbiodiesel:

Apabila jerami ditinggalkan di ladang, pengeluaran biodiesel amat tenaga positif, menghasilkan 1 GJ biodiesel bagi setiap 0.561 GJ kemasukan tenaga (pecahan hasil/kos 1.78).
Apabila jerami dibakar sebagai bahan api dan sisa oilseed digunakan sebagai baja, hasil/kos bagi pengeluaran biodiesel lebih baik (3.71). Dalam kata lai, bagi setiap unit kemasukan tenaga bagi menghasilkan biodiesel, output adalah 3.71 units (perbezaan 2.71 unit datangnya dari tenaga suria).

Jaminan tenaga[sunting | sunting sumber]

Salah satu pendorong utama bagi penggunaan biodiesel adalah jaminan tenaga. Ini bererti bahawa kebergantungan negara kepada minyak dikurangkan, dan pengganti dengan sumber tempatan, seperti arang batu, gas, atau sumber boleh diperbaharui. Dengan itu negara beruntung dengan penggunaan biofuels, tanpa pengurangan pengeluaran gas rumah hijau. Sungguhpun keseimbangan keseluruhan tenaga dipertikaikan, ia adalah jelas bahawa kebergantungan kepada minyak dikurangkan. Satu contoh adalah tenaga bagi penghasilan baja, yang boleh didapati dari pelbagai sumber selain petrolium. US National Renewable Energy Laboratory (NREL) menyatakan bahawa jaminan tenaga merupakan dorongan nombor satu bagi program bahanapi bio Amerika Syarikat,[43] and a White House "Energy Security for the 21st Century" paper makes it clear that energy security is a major reason for promoting biodiesel.[44] Presiden jawatankuasa EU, Jose Manuel Barroso, bercakap di presidangan bahanapi bio Eropoah baru-baru ini menekankan bahawa bahanapi bio yang diurus dengan betul mempunyai potensi bagi mengukuhkan jaminan keselamatan EU melalui kepelbagaian sumber tenaga.[45]

Kesan persekitaran[sunting | sunting sumber]

Peningkatan minat dalam biodiesel telah meningkatan sejumlah isu alam sekitar berkaitan dengan penggunaannya. Potensi ini termasuk dalam pengurangan pengeluaran gas rumah hijau,[46] deforestation, pollution and the rate of biodegradation.

Menurut EPA's Renewable Fuel Standards Program Regulatory Impact Analysis, dibebaskan pada Februari 2010, biodiesel dari keputusan minyak soya, pada purata, dalam 57% pengurangan gas rumah hijau berbanding diesel fosil, dan biodiesel dihasilkan dari minyak gris buangan menghasilkan 86% pengurangan. Lihat Bab 2.6 the EPA report bagi maklumat lanjut.

Bagi maklumat mengenai isu kebolehpengekalan biodiesel, sila lihat Roundtable on Sustainable Biofuels dan Sustainable Biodiesel Alliance.

Makanan, tanah dan air vs. bahan api[sunting | sunting sumber]

Rencana utama: Food vs fuel

Di sesetengah negara miskin peningkatan harga minyak sayuran menimbulkan masaalah.[47][48] Sesetengah mencadangkan bahawa bahan api hanya dihasilkan dari minyak sayuran tidak boleh dimakan seperti "camelina", "jatropha" atau "seashore mallow"[49] yang mampu hidup di ladang pinggir di mana pokok dan tanaman tidak tumbuh, atau hanya menghasilkan tuaian rendah.

Yang lain menegaskan bahawa masaalah adalah lebih asas. Peladang bertukar daripada menghasilkan tanaman makanan bagi menghasilkan tanaman bahanapi bio bagi mendapat lebih banyak wang, sungguhpun sekiranya tanaman baru tidak boleh dimakan.[50][51] Hukum permintaan dan pembekal menjangka jika kurang peladang menghasilkan makanan, harga makanan akan meningkat. Ia mungkin mengambil masa, kerana peladang mampu mengambil masa bagi menukar apa yang mereka tanam, tetapi peningkatan permintaan bagi bahan api generasi pertama kemungkinannya menyebabkan peningkatan harga kebanyakan makanan. Sesetengah yang lain menegaskan bahawa petani dan negara miskin yang mendapat lebih banyak wang kerana harga minyak sayuran yang lebih tinggi.[52]

Biodiesel dari alga laut tidak memerlukan tanah yang kini digunakan bagi pengeluaran makanan dan pekerjaan perladangan alga boleh dicipta.

Penyelidikan masakini[sunting | sunting sumber]

Pad amasakini terdapat penyelidikan berterusan bagi mendapatkan tanaman lebih sesuai dan meningkatkan penghasilan minyak. Menggunakan penghasilan semasa, sejumlah besar tanah dan air bersih diperlukan bagi menghasilkan minyak yang cukup bagi menggantikan penggunaan bahanapi fosil. Ia memerlukan keluasan tanah dua ganda Amerika Syarikat bagi penghasilan kacang soya, atau dua per tiga bagi tanaman rapeseed, bagi memenuhi keperluan pemanasan dan pengangkutan Amerika Syarikat masakini.

Jenis tanaman mustard dibiak khas mampu menghasilkan penghasilan minyak agak tinggi dan damat berguna sebagai tanaman giliran dengan cereals, dan memiliki kebaikan tambahan kerana sisa selepas minyak dikeluarkan boleh digunakan sebagai racun serangga yang berkesan dan mesra alam.[53]

NFESC, bersama Santa Barbara-based Biodiesel Industries, Inc, bekerjasama bagi membangunkan teknologi biodiesel bagi tentera dan tentera laut Amerika, salah satu pengguna bahanapi diesel terbesar di dunia.[54]

Satu kumpulan penyelidik Sepanyol yang bekerja dengan syarikat Ecofasa mengumumkan bahanapi bio baru yang dihasilkan dari sampah. Bahanapi dihasilkan dari sampah bandar yang dirawat dengan bakteria bagi menghasilkan asid lemak, yang boleh digunakan bagi menghasilkan diesel bio.[55]

Diesel bio alga[sunting | sunting sumber]

Rencana utama: Algaculture dan Algae fuel

Sejak 1978 hingga 1996, U.S. NREL menguji algae sebagai sumber biodiesel dalam "Program Spesies Akuatik".[43] Rencana diterbitkan sendiri oleh Michael Briggs, di Universiti New Hampshire, Biodiesel Group, menawarkan anggaran bagi pengantian realistik bagi kesemua bahanapi kenderaan bermotor dengan biodiesel dengan menggunakan alga yang memiliki kandungan minyak semulajadi melebihi 50%, yang dicadangkan oleh Briggs untuk ditanam dalam kolam alga kilang rawatan air sisa kumbahan.[31] Alga kaya minyak ini kemudian boleh dikeluarkan dari sistem dan diproses menjadi biodiesel, dengan sisa kering kemudiannya diproses dengan lebih lanjut bagi penghasilan ethanol.

Penghasilan alga bagi menuai minyak bagi biodiesel yang belum dilakukan pada skala perdagangan, tetapi kajian feasibiliti telah dilaksanakan melebihi kadar anggaran. Sebagai tambahan kepada unjuran pulangan tinggi, algakultur — tidak seperti bahanapi crop-based — tidak menyebabkan pengurangan penghasilan makanan, kerana ia tidak memerlukan tanah pertanian mahupun air segar. Banyak syarikat mengkaji bio-reaktor alga bagi pelbagai tujuan, termasuk meningkatkan penghasilan biodiesel kepada tahap perdagangan.[56][57]

Fungi[sunting | sunting sumber]

Satu kumpulan Russia di akademi Sains di Moscow menerbitkan kertas kerja pada September 2008, menyatakan bahawa mereka telah mengasingkan sejumlah besar lipid dari fungi sel tunggal dan mengubahnya kepada diesel bio dalam kaedah berkesan secara ekonomi. Penyelidikan lanjut bagi fungi spesies berikut; C. japonica, dan yang lain, kemungkinannya muncul di masa hadapan.[58]

Jumpaan kini bagi variati fungi Gliocladium roseum menunjukkan kearah pengeluaran "myco-diesel" dari selulus. Organisma ini baru dijumpai dalam hutan hujan tropika di utara Patagonia dan memiliki keupayaan unik bagi mengubah selulus kepada hidrokarbon panjang serdahana yang biasanya terdapat dalam bahanapi diesel.[59]

Biodiesel daripada serbuk kopi terpakai[sunting | sunting sumber]

Penyelidik di Universiti Nevada, Reno, berjaya menghasilkan biodiesel dari minyak yang dihasilkan dari serbuk kopi terpakai. Analisa mereka bagi serbuk kopi menunjukkan kandungan minyak 10% hingga 15% (mengikut berat). Selepas minyak dikeluarkan, ia melalui proses biasa kepada biodiesel. Ia dianggarkan bahawa biodiesel siap boleh dihasilkan sekitar satu dollar US bagi setiap gelen. Tambahan lagi, ia dilaporkan bahawa "tekniknya mudah" dan "terdapat begitu banyak serbuk kopi sehinggakan beberapa ratus juta gelen biodiesel berpotensi dihasilkan setiap tahun." bagaimanapun, sungguhpun kesemua serbuk kopi dalam dunia digunakan bagi menghasilkan bahanapi, jumlah yang dihasilkan adalah kurang 1 peratus dari diesel yang digunakan di Amerika Syarikat setiap tahun. “Ia tidak akan menyelesaikan masaalah tenaga dunia,” Dr. Misra mengulas mengenai hasil kerjanya.[60]

Rujukan[sunting | sunting sumber]

Templat:Cleanup-link rot

  1. "Biodiesel 101 - Biodiesel Definitions". National Biodiesel Board. Diperoleh pada 2010-02-16. 
  2. "Biodiesel Basics". National Biodiesel Board. Diperoleh pada 2009-01-30. 
  3. McCormick, R.L. "2006 Biodiesel Handling and Use Guide Third Edition" (PDF). Diperoleh pada 2006-12-18. 
  4. "US EPA Biodiesel Factsheet". 
  5. "Twenty In Ten: Strengthening America's Energy Security". Whitehouse.gov. Diperoleh pada 2008-09-10. 
  6. Generic biodiesel material safety data sheet (MSDS)
  7. www.dupontelastomers.com
  8. UFOP - Union zur Förderung von Oel. "Biodiesel FlowerPower: Facts * Arguments * Tips" (PDF). Diperoleh pada 2007-06-13. 
  9. Clean Cities Alternative Fuel Price Report July 2007
  10. U.S. Dept. of Energy. Clean Cities Alternative Fuel Price Report July 2009. Retrieved 9-05-2009.
  11. "Biofuels and Glycerol". theglycerolchallenge.org. Diperoleh pada 2008-07-09. 
  12. Chemweek's Business Daily, Tuesday May 8, 2007
  13. Retrieved June 25, 2007.
  14. Retrieved June 25, 2007.
  15. Martinot (Lead Author), Eric (2008). "Renewables 2007. Global Status Report" (PDF). REN21 (Renewable Energy Policy Network for the 21stCentury. Diperoleh pada 2008-04-03. 
  16. "US Biodiesel Taxed in EU". US Biodiesel Taxed in EU. Hadden Industries. Diperoleh pada 2009-08-28. 
  17. "US Biodiesel Demand" (PDF). Biodiesel: The official site of the National Biodiesel Board. NBB. Diperoleh pada 2008-04-03. 
  18. "Statistics. the EU biodiesel industry". European Biodiesel Board. 2008-03-28. Diperoleh pada 2008-04-03. 
  19. "Biodiesel to drive up the price of cooking oil". Biopower London. 2006. Diperoleh pada 2008-04-03. 
  20. "Major Commodities". FEDIOL (EU Oil and Proteinmeal Industry). Diperoleh pada 2008-04-08. 
  21. 21.0 21.1 Leonard, Christopher (2007-01-03). "Not a Tiger, but Maybe a Chicken in Your Tank". Washington Post. Associated Press. ms. D03. Diperoleh pada 2007-12-04. 
  22. Errol Kiong (May 12, 2006). "NZ firm makes bio-diesel from sewage in world first". The New Zealand Herald. Diperoleh pada 2007-01-10. 
  23. Glenn, Edward P.; Brown, J. Jed; O'Leary, James W. (August 1998). "Irrigating Crops with Seawater" (PDF). Scientific American (USA: Scientific American, Inc.) (August 1998): 79 Extra |pages= or |at= (bantuan). Diperoleh pada 2008-11-17. 
  24. "Biodiesel from Animal Fat". E85.whipnet.net. Diperoleh pada 2008-01-07. 
  25. "Biodiesel produced from “tra”, “basa” catfish oil". governemental site. Diperoleh pada 2008-05-25. 
  26. "Demonstrating the value of a fishy biodiesel blend in Alaska’s Aleutian Islands" (PDF). Biodiesel america. Diperoleh pada 2008-05-25. 
  27. "Enerfish integrated energy solutions for seafood processing stations". VTT, Finland/Enerfish Consortium. Diperoleh pada 2009-10-20. 
  28. http://tonto.eia.doe.gov/dnav/pet/pet_cons_821dst_dcu_nus_a.htm)
  29. Van Gerpen, John (2004 - 07). "Business Management for Biodiesel Producers, August 2002 - January 2004" (PDF). National Renewable Energy Laboratory. Diperoleh pada 2008-01-07. 
  30. A Promising Oil Alternative: Algae Energy - washingtonpost.com
  31. 31.0 31.1 Michael Briggs (August 2004). "Widescale Biodiesel Production from Algae". UNH Biodiesel Group (University of New Hampshire). Diperoleh pada 2007-01-02. 
  32. [www.ces.purdue.edu/extmedia/ID/ID-337.pdf Purdue report ID-337]
  33. DOE quoted by Washington Post in "A Promising Oil Alternative: Algae Energy"
  34. Strahan, David (13 August 2008). "Green Fuel for the Airline Industry". New Scientist (2669): 34–37. Diperoleh pada 2008-09-23. 
  35. India's jatropha plant biodiesel yield termed wildly exaggerated
  36. Jatropha for biodiesel
  37. Weed's biofuel potential sparks African land grab, Washington Times, February 21, 2007, Karen Palmer
  38. Kazuhisa Miyamoto. "Renewable biological systems for alternative sustainable energy production (FAO Agricultural Services Bulletin - 128)". Final. FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations. Dicapai pada 2007-03-18.
  39. Tad Patzek (2006-07-22). "Thermodynamics of the Corn-Ethanol Biofuel Cycle (section 3.11 Solar Energy Input into Corn Production)" (PDF). Berkeley; Critical Reviews in Plant Sciences, 23(6):519-567 (2004). Diperoleh pada 2008-03-03. 
  40. "Looking Forward: Energy and the Economy" (PDF). Diperoleh pada 2006-08-29. 
  41. "Hands On: Power Pods - India". Diperoleh pada 2005-10-24. 
  42. "Palm Oil Based Biodiesel Has Higher Chances Of Survival". Diperoleh pada 2006-12-20. 
  43. 43.0 43.1 John Sheehan, Terri Dunahay, John Benemann, Paul Roessler (July 1998). "A look back at the U.S. Department of Energy's Aquatic Species Program: Biodiesel from Algae" (PDF (3.7 Mb)). Close-out Report. United States Department of Energy. Dicapai pada 2007-01-02.
  44. "Energy Security for the 21st Century". The White House. 2008-03-05. Diperoleh pada 2008-04-15. 
  45. "International Biofuels Conference". HGCA. Diperoleh pada 2008-04-15. 
  46. . "Biodiesel - Just the Basics" (PDF). Final. United States Department of Energy. Dicapai pada 2007-08-24.
  47. Biofuel demand makes fried food expensive in Indonesia - ABC News (Australian Broadcasting Corporation)
  48. The other oil shock: Vegetable oil prices soar - International Herald Tribune
  49. http://www.biodiesel.org/resources/sustainability/pdfs/Food%20and%20FuelApril162008.pdf
  50. Food versus fuel debate escalates
  51. How Food and Fuel Compete for Land by Lester Brown - The Globalist > > Global Energy
  52. "The Economist – The End Of Cheap Food". 
  53. Departement of energy
  54. Future Energies (2003-10-30). "PORT HUENEME, Calif: U.S. Navy to Produce its Own Biodiesel :: Future Energies :: The future of energy". Future Energies. Diperoleh pada 2009-10-17. 
  55. "Newsvine - Ecofasa turns waste to biodiesel using bacteria". Lele.newsvine.com. 2008-10-18. Diperoleh pada 2009-10-17. 
  56. "Valcent Products Inc. Develops “Clean Green” Vertical Bio-Reactor". Valcent Products. Diperoleh pada 2008-07-09. 
  57. "Technology: High Yield Carbon Recycling". GreenFuel Technologies Corporation. Diperoleh pada 2008-07-09. 
  58. Sergeeva YE, Galanina LA, Andrianova DA, Feofilova EP. Lipids of filamentous fungi as a material for producing biodiesel fuel. Applied Biochemistry and Microbiology 2008: 44, 523-527
  59. G. Strobel, et al. (September 2, 2008). ""The production of myco-diesel hydrocarbons and their derivatives by the endophytic fungus Gliocladium roseum (NRRL 50072)"" (PDF). Microbiology. Diperoleh pada 2008-11-04. 
  60. Henry Fountain (2008-12-15). "Diesel made Simply From Coffee Grounds". New York Times. Diperoleh pada 2008-12-15. 

Rujukan lain[sunting | sunting sumber]

Pautan luar[sunting | sunting sumber]

Wikibuku
Wikibuku mempunyai satu buku topik mengenai
Wikinews-logo.svg
Wikinews mempunyai berita berkaitan dengan: