冬季対応のバイオディーゼル(BDF)の作り方、尿素肥料を使おう!!
梅雨時の天気が続いていますが、来るべき冬に備えてと言う訳でもないのですが、寒さに耐えるBiodiesel(バイオディーゼル;BDF)の試作品を紹介します。
以前に紹介したECO(エコ)燃料であるバイオディーゼル(BDF)製造法は、特殊な添加剤などを使い、冷却・分離・精製する(Proprietary)方法( http://blogs.yahoo.co.jp/hirai476/3879043.html )でした。
今回は、この方法とは全く異なり、尿素の包接錯体化合物(Inclusion Complex,Host-Guest Complex)を利用した方法です。
今回は、ミニバッチでトライして見たものを紹介します。
まず廃油定量(400g)に対して、尿素を同じ量(400g、写真)を計量します。尿素肥料は白色の結晶粉末で、窒素肥料として使われています。園芸店や農協などで、25kg袋で1200~1300円で購入できます。
化成肥料とは、異なりますので、注意してください(化成肥料は、尿素+リン酸+カリの混合物)。

その後、混合液を10~20度Cまで冷却します(次写真)。
温度が低下するにつれ、尿素結晶が析出してきます。つまり、固体結晶と液体との2層に分離します。
尚、尿素の析出時に、飽和脂肪酸エステル(或いは、飽和脂肪酸も同様)を優先的に抱え込んで結晶を作る性質があることが、1940年代から知られています(飽和化合物から、順に不飽和化合物へ、また分子量の大きなものから、順に小さい化合物へと)。従って、

次写真は、結晶をフィルターで取り除いた後の液体部を示しています。
メタノールは、蒸留などの操作により回収すれば、再度使用可のですが、今回は、少量テストなので水洗除去しました。
水洗により、微量の尿素も除去できます。

最終的に精製後の冬季対応のBDFが次写真です。
サンプルが少なかったことと、フィルター処理の不手際等で、収率は35%程度でしたが、シュミレーション計算の結果では、本来の収率は50%前後は可能なはずです。

次の写真は、これを冷凍テストした状態です。
マイナス30度の状況です。
上記は無添加の状況ですので、流動点降下剤などを加えれば、更に少しは低い温度に耐えるBDFとなります。
また、極限まで精度を高めれば(飽和脂肪酸を除去できれば)、マイナス50度Cまで使用に耐えるBDFができるはずですが、。。。
今回の試作品では、この程度が限界で、極寒の地の北海道などでは、ギリギリの状況の品質までしか、得られませんでした。
シミュレーションを繰り返し、-40度C程度は得られる様に、逆にレシピーを考えたのですが、。。。。
性能的には、以前報告の方法の方が、簡単で、取り合えず性能も良さそうです。

尿素肥料でも、無処理や添加剤を加えてだけのBDFに比べれば、大幅な性能向上が得られると言うサンプルです。
では、また。。。
追伸)
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2) シミュレーターにより、原料油の脂肪酸組成と量、目標とする冬季対応固化温度(CP、PP)を決めれば、
3)以前には、75Lバッチで異なったレシピーで、目標の仕様(PP,CP)をー15Cを狙って、同様に使用済油(WVO)で製造したことがあります。勿論製品はできましたが、固まる温度目標が高いので、使用割合は大幅に少ないですが、でも大量のメタノール回収や尿素処理が大変でした。
以上