生物柴油作为一种可再生的生物燃料,从植物油、动物脂肪或回收的油脂等生物来源提炼而成。它的化学结构主要由长链脂肪酸酯组成,通常是以脂肪为原料制成的。生物柴油的历史可追溯到1853年,当时J·帕特里克与E·达菲首次进行了植物油的酯化反应,这比鲁道夫·柴油发明柴油引擎的时间早了近40年。在1900年的巴黎博览会上,柴油引擎成功地使用花生油运行,这一里程碑事件彰显了植物油作为替代燃料的潜力。
生物柴油的主要应用在交通运输上,并努力继续成为可以直接取代传统柴油的替代燃料。
然而,生物柴油的应用并非一路顺风,早期的高黏度及引擎沉积物问题使其应用受到限制。现代生物柴油的形式在1930年代开始出现,当时发现了一种能够将植物油转变为燃料的方法,为现代生物柴油的生产奠定了基础。生物柴油的物理和化学性质取决于其来源和生产方法,而美国国家生物柴油委员会将"生物柴油"定义为单醇酯。
生物柴油的燃烧性质和润滑性能使得它成为一种环保的交通运输选择。生物柴油一般与石化柴油进行混合,通常混合比例不超过10%,因为大多数引擎无法在不进行改装的情况下运行纯生物柴油。这些混合比例用"B"因子表示,例如B100表示纯生物柴油,而B20则是含有20%生物柴油的混合燃料。
「生物柴油的环境影响是复杂的,取决于原料类型、土地使用变化及生产方法。」
生物柴油的环保性质包括潜力减少与化石燃料相较之下的温室气体排放,但也引发了与粮食供应有关的争论。在许多国家,生物柴油已经成为减少对化石燃料依赖的重要组成部分,并且还包括了利用植物油进行清理油渍的应用。
随着技术的进步,生物柴油的质量标准也在不断提高,例如美国的ASTM D6751和欧洲标准EN 14214。因此,各国航运和陆运部门逐渐开始接受生物柴油作为有效减少碳排放的运输方式。许多国际汽车厂商也开始接受生物柴油的使用,包括克莱斯勒、福斯和梅赛德斯-奔驰等品牌。
「例如,在2007年,英国皇室火车首次成功用100%生物柴油运行。」
在交通运输之外,生物柴油还在发电机和取暖油中的应用越来越受到重视。例如,加州大学河滨分校曾安装了全以生物柴油燃料的6兆瓦备用电力系统。此外,生物柴油能有效清洁油渍,减少净化过程中的资金投入,这为沿海地区的污染控制提供了一种新选择。
随着全球对于可持续能源的重视日渐增加,生物柴油的未来无疑充满了潜力。然而,如何突破原料竞争和生产过程中的环境挑战,将成为影响生物柴油长期成功的关键因素。你是否认为生物柴油能够成为解决全球交通运输问题的最佳选择?