In overeenstemming met een EU-richtlijn, conventionele autodiesel wordt aangevuld met 7 procent biodiesel. Dit aandeel zal naar verwachting stijgen tot tien procent in 2020. dit vormt een grote technische uitdaging:biodiesel verdampt bij hogere temperaturen, wat kan leiden tot problemen met elektronische brandstofinjectiesystemen en roetfilters. Onderzoekers uit Kaiserslautern, Bochum, en Rostock hebben een methode ontwikkeld om bij lage temperaturen uit conventionele biodiesel een petroleumdieselachtige brandstof te produceren. De nieuwe biobrandstof voldoet aan de huidige eisen van de EU en de VS. Het kan onverdund worden gebruikt in moderne dieselmotoren of in elke verhouding worden gemengd met petroleumdiesel. De onderzoekers presenteren hun werk in het prestigieuze tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang .

Pure biodiesel kan problemen veroorzaken

In Europa, biodiesel wordt grotendeels geproduceerd uit koolzaadolie. chemisch, het omvat langketenige koolwaterstofverbindingen, bekend als vetzuurmethylesters. Het heeft andere eigenschappen dan diesel uit minerale olie. Bijvoorbeeld, het kookpunt is veel hoger. Dit betekent dat biodiesel de neiging heeft slechts gedeeltelijk te verdampen, en om afzettingen op motoronderdelen te vormen. Dit maakt pure biodiesel ongeschikt als brandstof voor standaardmotoren. Injectie pompen, zeehonden, en leidingen zouden anders moeten worden geconstrueerd. "Auto's die op pure biodiesel rijden, hebben speciaal ontworpen motoren nodig, " legt dr. Lukas Gooßen uit.

In samenwerking met chemici Kai Pfister en Sabrina Baader van het onderzoekscentrum 3-MET aan de Universiteit van Kaiserslautern, Gooßen heeft een innovatieve techniek ontwikkeld om biodiesel te behandelen. "Met vrijwel geen energie-input, we zetten een mengsel van plantaardige vetesters en bio-ethyleen om, een andere chemische verbinding, in brandstof, ' zegt de professor. 'Dit kan onverdund worden verbrand in moderne dieselmotoren.'

Chemische eigenschappen nauwkeurig instelbaar

Het bijzondere voordeel van deze nieuwe techniek is dat de onderzoekers de chemische eigenschappen van het mengsel precies kunnen aanpassen. "We combineren twee katalytische methoden om de vetesters met lange ketens om te zetten in een mengsel van verbindingen met kortere ketens, ", legt hij uit. Dit proces verandert de ontstekings- en verbrandingseigenschappen van de biodiesel. De verbranding begint bij lagere temperaturen. "Zo kunnen we onze biodiesel aanpassen aan de geldende normen voor petroleumdiesel, " voegt Gooßen toe. Bovendien het proces is milieuvriendelijk:er zijn geen oplosmiddelen nodig, noch produceert afval.

De twee methoden werden met elkaar gesynchroniseerd met behulp van wiskundige simulaties door Mathias Baader van de Universiteit van Kaiserslautern. Silvia Berndt van de Universiteit van Rostock bewees dat het mengsel voldoet aan de strenge norm (EN 590) voor moderne dieselmotoren. Bij voorlopige testritten Kai Pfister is erin geslaagd aan te tonen dat deze nieuwe dieselbrandstof daadwerkelijk een modelauto kan aandrijven.