di Marc Laroque*
Biodiesel vs diesel rinnovabile: quale è meglio per la tua flotta?
Negli ultimi anni la domanda di alternative sostenibili al gasolio è aumentata. Mentre il biodiesel e il diesel rinnovabile (RD) sono entrambe opzioni valide, non sono la stessa cosa e hanno impatti diversi sui motori e sui sistemi di filtrazione.
Quando si utilizza uno dei due biocarburanti, è importante capire in che modo differiscono dal diesel e come usarli correttamente. Le considerazioni chiave includono la durata del filtro del carburante, la compatibilità e le prestazioni del motore, la dinamica di filtrazione, l'efficienza e l'impatto ambientale.
Cosa sta guidando la domanda di biodiesel e diesel rinnovabile?
Sebbene i biocarburanti siano in genere più costosi da produrre rispetto al diesel, i prezzi del greggio più elevati combinati con incentivi governativi li hanno resi competitivi in termini di costi.
Entrambe le alternative offrono vantaggi alle organizzazioni con obiettivi e requisiti di sostenibilità. Le emissioni di biossido di carbonio (CO2) del 100% di biodiesel (B100) sono inferiori del 74% rispetto a quelle del gasolio. Uno studio del National Renewable Energy Laboratory (NREL) ha rilevato che la RD ha ridotto sia le emissioni di CO2 che di ossido di azoto rispetto al diesel del petrolio. Il Low Carbon Fuel Standard (LCFS) della California mostra che la RD riduce l’intensità di carbonio in media del 65% rispetto al diesel a petrolio.
Nel corso degli anni, le politiche federali e i crediti d’imposta hanno contribuito a guidare lo sviluppo e l’adozione dei biocarburanti. Secondo il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE), il consumo di biodiesel negli Stati Uniti ha raggiunto quasi 2 miliardi di galloni in 2023 (l’anno più recente per il quale sono state rilasciate cifre, a partire da questa scrittura), rendendolo il terzo biocarburante più consumato negli Stati Uniti dopo etanolo e RD. Anche il consumo di diesel rinnovabile è cresciuto costantemente negli ultimi anni, passando da 438 milioni di galloni nel 2018 a quasi 2,9 miliardi di galloni nel 2023. La capacità di produzione di RS negli Stati Uniti ha superato il biodiesel e ha luglio 2022 raggiunto poco più di 2,5 miliardi di galloni nel 2023.
Negli ultimi anni la domanda di alternative sostenibili al gasolio è aumentata. In 2023 (l'anno più recente per il quale sono state rilasciate le cifre, a partire da questa scrittura), il consumo statunitense di biodiesel e diesel rinnovabile ha raggiunto quasi 2 miliardi di galloni e quasi 2,9 miliardi di galloni, rispettivamente.
Cos'è il biodiesel?
Il biodiesel, una forma di estere metilico degli acidi grassi (FAME), è un combustibile sostenibile e rinnovabile prodotto da oli vegetali, grassi animali o olio da cucina usato (UCO). Il biodiesel puro è conosciuto come B100, ma è più spesso miscelato con diesel di petrolio. Le miscele più comuni includono:
- B5 : Fino al 5% di biodiesel, tipicamente utilizzato nei veicoli della flotta. Negli Stati Uniti, il governo consente di miscelare fino al 5% di biodiesel in gasolio senza preavviso.
- B20 : 6% al 20% di biodiesel, che può essere utilizzato in molti motori diesel senza modifiche.
Molti produttori di apparecchiature originali (OEM) supportano l'uso del biodiesel e costruiscono motori e sistemi di filtrazione con materiali compatibili.
Pro
- Il biodiesel è una delle alternative diesel più rispettose dell'ambiente, producendo emissioni inferiori rispetto al diesel a petrolio o alla RD.
- Il biodiesel tende ad essere meno costoso di altri biocarburanti.
- Le proprietà del biodiesel sono abbastanza simili a quelle del carburante diesel da poter essere utilizzato nei motori diesel esistenti se parti e sistemi di filtrazione sono realizzati con materiali compatibili.
- Il biodiesel è la forma più accettata di biocarburante ed è stato in produzione su larga scala per più di due decenni.
- Molti motori e filtri del carburante moderni sono progettati per essere compatibili con il diesel o il biodiesel del petrolio.
Molti filtri del carburante sono progettati per essere compatibili con diesel a petrolio, diesel rinnovabile e biodiesel. Consultare il proprio fornitore di filtri per assicurarsi che i filtri utilizzati siano compatibili con l'apparecchiatura e il carburante.
- Con attrezzature progettate correttamente, gli utenti finali che seguono le migliori pratiche hanno una certa flessibilità per passare avanti e indietro tra diesel a petrolio e biodiesel.
- Il biodiesel offre un'elevata lubrificazione, che può aiutare a prolungare la durata dei componenti del sistema di alimentazione.
Contro
- Il biodiesel attrae e assorbe da 15 a 25 volte più acqua rispetto al normale diesel, che può contaminare il carburante e fornire un terreno per la crescita di alghe e microbi. Entrambi i componenti del sistema di alimentazione e il carburante stesso possono essere compromessi se l'acqua non viene separata in modo efficace.
- Gli intervalli di manutenzione per i filtri possono essere più brevi a causa di microbi e altri contaminanti. Il biodiesel è noto per avere problemi con i carbossilati (contaminanti molli che possono formarsi quando il carburante reagisce con altre sostanze, causando filtri a tappo più veloce).
Scansione dell'immagine della microscopia elettronica (SEM) del mezzo filtrante collegato ai carbossilati.
- Il punto nuvoloso del biodiesel (la temperatura alla quale inizia a gelificarsi e diventare torbido) è più alto del gasolio. Inoltre, il carburante tende a degradarsi se immagazzinato per periodi prolungati. Uno di questi effetti può ostruire le linee del carburante, gli iniettori e i filtri del carburante. Pertanto, è fondamentale immagazzinare i carburanti di biodiesel a temperature superiori al loro punto di nuvola e utilizzarli entro sei mesi dalla produzione.
- Il biodiesel può degradare gli O-ring, le guarnizioni, la vernice, i rivestimenti nei serbatoi di carburante e nei componenti del sistema di alimentazione. Nel corso del tempo, l'ossidazione formerà anche acidi che renderanno il carburante più corrosivo.
- Il biodiesel ha in media circa il 7,5% in meno di contenuto energetico rispetto al diesel. Anche se questo non influisce significativamente sulle prestazioni del motore quando si utilizza una miscela B20 , aspettatevi meno miglia per gallone quando si esegue B100.
E il diesel rinnovabile?
Conosciuto anche come combustibile paraffinico o olio vegetale idrogenato (HVO), RD è fatto dalle stesse materie prime del biodiesel, ma il prodotto finale è chimicamente diverso.
Pro
- La RD può essere utilizzata come carburante sostitutivo o miscelata con qualsiasi quantità di gasolio.
- Gli utenti possono passare avanti e indietro tra RD e diesel a petrolio senza effetti negativi.
- La RD ha una durata di conservazione simile a quella del gasolio.
- La RD ha meno probabilità rispetto al biodiesel di formare contaminanti che collegano i filtri nei sistemi di stoccaggio o di alimentazione.
- La RD ha meno affinità per l’acqua rispetto al diesel o al biodiesel del petrolio. Si prevede che la durata del filtro e l'efficienza della separazione dell'acqua siano paragonabili tra diesel rinnovabile al 100%, diesel di petrolio o qualsiasi miscela dei due.
Contro
- La RD viene perfezionata utilizzando gli stessi tipi di apparecchiature del diesel a petrolio, rendendo significativamente più costosa la produzione rispetto al biodiesel.
- Il punto cloud del diesel rinnovabile può variare a seconda del fornitore o del periodo dell'anno; può essere regolato durante il processo di raffinazione. Anche se la maggior parte dei fornitori punta a un punto cloud di circa 10°F (-12°C), che è paragonabile al gasolio a base di petrolio, gli additivi a flusso freddo sono meno efficaci in RD.
- RD ha circa il 4% in meno di contenuto energetico in volume rispetto al diesel a petrolio. Questo può avere un leggero impatto sul chilometraggio per gallone, ma è facilmente superato dai suoi altri vantaggi.
Best practice per i biocarburanti
Il biocarburante giusto per una data applicazione dovrebbe essere preso in considerazione caso per caso. Il biodiesel offre un maggiore risparmio sui costi e minori emissioni, mentre la RD offre i vantaggi in termini di prestazioni e manutenzione di una perfetta integrazione con le infrastrutture diesel esistenti.
Qualunque sia il biocarburante scelto, si raccomandano le seguenti pratiche:
- Pulire e mantenere correttamente tutti i sistemi di stoccaggio e movimentazione del carburante.
- Prima di entrare nei serbatoi del veicolo, dotare i serbatoi di stoccaggio in bulk di separatori d'acqua e filtri in bulk per assicurarsi che acqua e sporco siano rimossi dal carburante. Questa è una buona pratica per qualsiasi combustibile, ma essenziale per ottenere risultati ottimali con il biodiesel.
- Mantenere i veicoli e i serbatoi di stoccaggio pieni per ridurre il rischio di condensa.
- Utilizzare il biodiesel entro sei mesi dalla produzione, quando possibile.
- Quando si utilizza il biodiesel, utilizzare sempre un filtro di separazione dell'acqua a tre stadi per tenere l'acqua fuori dal carburante. Utilizzare solo filtri compatibili con il biodiesel per altre parti dell'impianto di alimentazione. Considerare alternative se l'applicazione sviluppa problemi di corrosione o di alto contenuto di acqua.
- Utilizzare RD in applicazioni in cui il carburante rimarrà inutilizzato per periodi prolungati, ad esempio nei gruppi elettrogeni in standby. È anche più adatto a temperature ambientali più basse. Consultare il fornitore di carburante per i dettagli sul punto di riferimento del cloud.
- serbatoio di stoccaggio carburante biodiesel tagliato fuori
Una corretta manutenzione dei serbatoi di stoccaggio sfuso è una buona pratica per qualsiasi combustibile, ma particolarmente importante per il biodiesel. I serbatoi devono essere puliti regolarmente per rimuovere l'acqua, lo sporco, i batteri e i fanghi che si accumulano in genere in essi. Dotare i serbatoi di stoccaggio di sistemi di filtrazione in massa aiuterà a prevenire il trasferimento di carburante contaminato nei serbatoi dei veicoli, fornendo un ulteriore livello di protezione per le apparecchiature.
La scienza della filtrazione consente di ottenere il massimo dai biocarburanti come il biodeisel e il diesel rinnovabile, ottimizzando le prestazioni e proteggendo al contempo i motori e i sistemi di alimentazione. Consultare il fornitore di carburante e il fornitore di filtri per assistenza nella scelta delle soluzioni giuste per le proprie esigenze specifiche per evitare problemi con le apparecchiature in servizio.
*Marc Laroque è un ingegnere scientifico dei materiali senior presso Atmus Filtration Technologies. Nel suo ruolo, seleziona, convalida e approva tutti i materiali, comprese guarnizioni, materie plastiche, adesivi e metalli, per i prodotti Fleetguard a livello globale. Inoltre, indaga sui problemi di ritorno sul campo, analizza le cause alla radice e propone soluzioni. Conduce anche corsi di formazione sulla scienza dei materiali per i nuovi ingegneri Atmus. Marc ha quasi 15 anni di esperienza come ingegnere della scienza dei materiali presso Cummins Filtration (ora Atmus) e ha conseguito un master in scienze dei materiali e ingegneria presso SUNY Stonybrook.
Questo articolo è apparso originariamente in Fleet Apparecchiature: https://www.fleetequipmentmag.com/biodiesel-and-renewable-diesel-differenc/
