ВЛАСТИВОСТІ АВІАЦІЙНИХ БІОПАЛИВ НА ОСНОВІ БІОДОБАВОК РОСЛИННОГО ПОХОДЖЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.58.17657Ключові слова:
авіаційне паливо, біодобавка, біопаливо, властивості, естерифікація, естери, густина, в’язкість, температура кристалізаціїАнотація
Робота присвячена дослідженню фізико-хімічних властивостей авіаційних біопалив, зокрема, обґрунтуванню впливу біодобавок на основі різних рослинних олій на властивості палив для ГТД та оцінці можливості використання нових біодобавок для одержання авіаційних біопалив. Розглянуто сучасний стан авіаційної галузі та наведено ключові напрями її розвитку. Враховуючи завдання щодо мінімізації впливу авіації на навколишнє середовище, декарбонізації авіаційного сектору та підвищення його енергоефективності, одним із основних пріоритетів галузі є розвиток технологій виробництва альтернативних авіаційних палив та упровадження їх у практичне використання. У рамках роботи розглянуто альтернативні авіаційні палива (біопалива), що є сумішшю традиційного авіаційного палива та біодобавок, одержаних з різноманітних рослинних олій. Ураховуючи тенденції щодо активного переходу від біопалив першого покоління до біопалив другого та третього поколінь у статті розглядаються нові види рослинної сировини для одержання біодобавок до палив. Зокрема, розглянуто можливості використання біодобавок на основі пальмоядрової та кокосової олій для одержання біопалив другого покоління. У роботі досліджено та проаналізовано хімічний склад та фізико-хімічні властивості біодобавок на основі різних рослинних олій. Показано, що кількісний та якісний склад біодобавок визначає їх фізико-хімічні властивості. Надалі, досліджено фізико-хімічні властивості зразків авіаційних біопалив на основі нафтового авіаційного палива та біодобавок. Показано, що введення біодобавок до складу нафтових авіаційних палив призводить до зміни їх властивостей, зокрема до підвищення густини, в’язкості та температури кристалізації. За результатами експериментальних обґрунтовано, що біодобавки на основі пальмоядрової та кокосової олій мають кращі характеристики порівняно з біодобавками, що вивчалися раніше (на основі ріпакової та рижієвої олій), зокрема, з огляду можливості їх використання як компонентів авіаційних біопалив. Таким чином, нові біодобавки можуть успішно використовуватися для подальших досліджень щодо розроблення альтернативних авіаційних палив.
Посилання
Lee, D. S., Fahey, D. W., Forster, P. M., Newton, P. J., Wit, R. C., Lim, L. L., Owen, B., & Sausen, R. (2009). “Aviation and global climate change in the 21st century”. Atmospheric Environment, 43(22–23), pp. 520–3537. doi.org/10.1016/j.atmosenv.2009.04.024
Yakovlieva A.V., Boichenko S.V., Zaremba J. (2019). “Improvement of air transport environmental safety by implementing alternative jet fuels”. MOSATT 2019 – Modern Safety Technologies in Transportation International Scientific Conference, Proceedings, pp. 146–151. DOI: 10.1109/MOSATT48908.2019.8944122
Yakovlieva, A., Boichenko, S., Lejda, K., & Vovk, O. (2019). “Modification of jet fuels composition with renewable bio-additives”. Kyiv, Center for education literature, 207 p. https://doi.org/10.18372/37895
Dessens, O., Köhler, M. O., Rogers, H. L., Jones, R. L., & Pyle, J. A. (2014). “Aviation and climate change”. Transport Policy, 34, pp. 14–20. doi.org/10.1016/j.tranpol.2014.02.014
Achinas, S., Margry, S., & Euverink, G. J. W. (2021). “A technological outlook of biokerosene production”. In Applied biotechnology reviews, sustainable biofuels, Academic Press, pp. 225–246. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820297-5.00011-6
Wormslev, E., Tang, C., Eriksen, C. (2017). Sustainable fuels for aviation: an analysis of Danish achievements and opportunities. Danish Transport Authority, Denmark, 148 p.
Panchuk M., Kryshtopa S., Shlapak L., Kryshtopa L., Yarovyi V., Sladkovskyi, A. (2017). “Main trend of biofuels production in Ukraine”. Transport Problems. 12(4). pp. 95–103. https://doi.org/10.20858/tp.2017.12.4.2
Boichenko, S., Zubenko, S., Konovalov, S., & Yakovlieva, A. (2020). “Synthesis of Camelina oil ethyl esters as components of jet fuels”. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(6(103), pp. 42–49. doi.org/10.15587/1729-4061.2020.196947
Konovalov, S., Zubenko, S., Patrylak, L., Yakovenko, A., Povazhnyi, V., Burlachenko, K. (2022). “Revisiting the Synthesis of Fatty Acid Alkyl Esters of Lower Monohydric Alcohols by Homogeneous Base-Catalyzed Transesterification of Vegetable Oils”, in Chemmotological Aspects of Sustainable Development of Transport. Cham: Springer, pp. 49-80. https://doi.org/10.1007/978-3-031-06577-4_4
Patrylak, L.K., Zubenko, S.O., Konovalov, S.V. “Transesterification of rapeseed oil by butanol over alkaline catalysts”. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, 2018, (5), pp. 125–130. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-125-4-95-100
Iakovlieva, A., Vovk, O., Boichenko, S., Lejda, K., & Kuszewski, H. (2016). “Physical-chemical properties of jet fuel blends with components derived from rapeseed oil”. Chemistry and Chemical Technology, 10(4), pp. 485–492. doi.org/10.23939/chcht10.04.485
El-Araby, R., Abdelkader, E., El Diwani, G., Hawash, S.I. (2020). “Bio-aviation fuel via catalytic hydrocracking of waste cooking oils”. Bulletin of the National Research Center, 44, pp. 177. https://doi.org/10.1186/s42269-020-00425-6
Moser B.R. (2010). “Camelina (Camelina sativa L.) oil as a biofuels feedstock: Golden opportunity of false hope?”. Lipid technology. 22(12). P. 270 – 273. https://doi.org/10.1002/lite.201000068
Navas, M.B., Bolla, P.A., Lick, I.D., Casella, M.L., Ruggera, J.F. (2018). “Transesterification of Soybean and Castor Oil with methanol and butanol Using Heterogeneous Basic Catalysts to obtain Biodiesel”. Chemical Engineering Science, doi: https://doi.org/10.1016/j.ces.2018.04.068.
