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hibpciPendant trop longtemps, le biodiesel à base de graisse animale a été caché dans l’ombre de ses sœurs à base d’huile végétale, à tort, perçue comme une option de moindre qualité. La vérité, c’est que la mauvaise réputation n’est pas justifiée.
Selon des études scientifiques, à la fois FAT animale et le biodiesel à base de plantes contiennent les mêmes constituants chimiques ne-les proportions varient. Les deux réduisent les hydrocarbures imbrûlés, monoxyde de carbone et de particules. Les deux sont biodégradable, non toxique et sans danger à utiliser dans les moteurs diesel sans aucune modification. Les deux sont complètement sources d’énergie renouvelables.
Biodiesel à base de graisse animale a acquis une mauvaise réputation dans les premières années de l’industrie parce que certains producteurs ignorés normes de qualité et n’ont pas réussi adéquatement leur chimie ou du raffinage en aval. Aujourd’hui, il ya beaucoup de producteurs de biodiesel à base de graisses animales de haute qualité qui offrent ASTM et / ou FR produit des spécifications pour leurs clients.

Introduction

Environ un tiers des graisses et huiles produites dans le monde sont des graisses animales. Cela comprend le suif de bœuf, le saindoux de porc et la graisse de poulet. Les graisses animales-sont des matières premières attrayantes pour le biodiesel parce que leur coût est sensiblement inférieur au coût de l’huile végétale. Cela s’explique en partie par le fait que le marché des graisses animales est beaucoup plus limité que le marché des huiles végétales, étant donné qu’une grande partie de la graisse animale produite dans le monde n’est pas considérée comme comestible par les humains.

Les graisses animales sont actuellement ajoutées aux aliments pour animaux de compagnie et aux aliments pour animaux, et utilisées à des fins industrielles telles que la fabrication de savon. Une grande partie de l’approvisionnement en graisses animales domestiques est exportée.

Les matières premières de graisses animales peuvent être transformées en biodiesel de haute qualité qui satisfait aux spécifications ASTM pour le biodiesel. Cependant, il existe certains inconvénients et des défis à l’utilisation de graisses animales matières premières.

Comment les graisses animales sont traitées

Les déchets de graisse des carcasses d’animaux sont éliminés puis transformés en huile en utilisant un procédé de rendu. Le rendu consiste à broyer les sous-produits animaux jusqu’à obtenir une consistance fine et à les cuire jusqu’à ce que la graisse liquide se sépare et que les agents pathogènes soient détruits. Les matières solides sont généralement passées à travers une presse à vis pour achever l’élimination de la graisse du résidu solide. Le processus de cuisson élimine également l’eau, ce qui rend le matériau gras et solide stable contre le rancissement. Les produits finaux sont la graisse, et un additif alimentaire à haute teneur en protéines connu sous le nom de «farine de viande et d’os».

Teneur en acides gras des graisses animales

Les graisses animales sont fortement saturées, ce qui signifie que la graisse se solidifie à une température relativement élevée. Par conséquent, le biodiesel fabriqué à partir de graisses animales a un point de trouble élevé. Par exemple, le biodiesel fabriqué à partir de suif de boeuf et de saindoux a un point de trouble compris entre 55 ° F et 60 ° F. B100 (biodiesel pur) à base de graisse animale ne doit être utilisé que dans un climat très chaud. Cependant, le biodiesel de graisse animale peut être mélangé avec du pétro-diesel. Aux mélanges inférieurs tels que B5 (mélange de 5% de biodiesel et 95% de pétro-diesel), le point de trouble élevé du biodiesel de graisse animale n’a pas beaucoup d’effet sur le point de trouble du mélange.

La composition ou le profil d’acide gras de diverses graisses animales est présenté ci dessous. Ces données montrent comment la graisse saturée sera, ce qui détermine à son tour la facilité avec laquelle elle se solidifie à mesure que la température diminue.

Pourcentages d’acides gras dans les graisses animales

D’acides gras                                                                                          Suif de boeuf           Saindoux de porc         Graisse de poulet

Acide myristique CH3–(CH2)12–COOH   C14: 0                                    1,4 – 6,3                      0,5 – 2,5                                1

 

 

 

 

Palmitique CH3(CH2)14COOH   16: 0                                                     20 – 37                        20 – 32                                25

 

 

 

 

Palmitoleique CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH   16:1                   0,7 – 8,8                     1,7 – 5                                   8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Stearic C17H35CO2H   18: 0                                                                       6 – 40                         5 – 24                                6

 

 

 

 

Oléique C18H34O2 (ou CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH  18:1         26 – 50                       35 – 62                               41

 

 

 

 

 

 

 

Linoleic C18H32O2  18:2                                                                         0,5 – 5                           3 – 16                               18

Le suif de boeuf et le saindoux de porc sont typiquement environ 40% saturés (somme des acides myristique, palmitique et stéarique). La graisse de poulet est inférieure à environ 30-33%. À titre de comparaison, l’huile de soja est saturée à environ 14% et l’huile de canola est seulement 6%. Ainsi, le suif et le saindoux sont habituellement solides à température ambiante et la graisse de poulet, bien que toujours liquide, est très visqueuse et presque solide.

Lorsque la graisse animale est transformée en biodiesel, le souci de la solidification à des températures plus basses se poursuit. Les esters méthyliques des acides gras saturés, principalement le stéarate de méthyle et le palmitate de méthyle, ont des points de fusion élevés.

Stabilité oxydante de la graisse animale Biodiesel

En théorie, les acides gras saturés dans les graisses animales devraient contribuer à une meilleure stabilité à l’oxydation du biodiesel. Les graisses animales contiennent très peu d’acides gras polyinsaturés, tels que l’acide linoléique et l’acide linolénique, qui rendent les huiles végétales telles que l’huile de soja et l’huile de lin si vulnérables au rancissement.

Cependant, en pratique, la graisse animale n’est pas toujours plus stable que l’huile végétale, car les huiles végétales contiennent souvent des anti-oxydants naturels. Par exemple, un test de la teneur en peroxyde de saindoux et d’huile végétale a montré que le saindoux subissait une oxydation plus rapide que l’huile végétale (Stuckey, 1972).

Les graisses animales contiennent très peu d’anti-oxydants naturels tels que la vitamine E qui protègent les huiles végétales. Dans certains cas, les huiles de cuisson utilisées peuvent également contenir des antioxydants artificiels qui sont ajoutés à l’huile pour prolonger leur vie, et ces anti-oxydants artificiels peuvent à leur tour prolonger la vie du biodiesel fabriqué à partir de l’huile de cuisson utilisée.

Cétane élevé Nombre de graisses animales Biodiesel

Les matières premières des graisses animales se traduisent par le biodiesel avec un indice de cétane élevé, qui est un paramètre de qualité important pour les carburants diesel. Les acides gras saturés sont la source de ce nombre élevé de cétane et des valeurs supérieures à 60 sont courantes. Le biodiesel à base d’huile de soja a habituellement un indice de cétane d’environ 48-52 et le carburant diesel à base de pétrole est généralement entre 40 et 44. Lorsque le biodiesel de graisse animale est mélangé avec du pétro-diesel, ce nombre élevé de cétane peut aider le moteur à démarrer plus rapidement et Courir plus tranquillement.

Émissions d’oxyde nitreux inférieures provenant de la graisse animale Biodiesel

Un des attributs importants du biodiesel est qu’il abaisse les niveaux de polluants nocifs dans l’échappement des moteurs diesel. Une exception à cela est les oxydes d’azote (NOx), qui sont impliqués dans la formation d’ozone et de smog. Le biodiesel tend à émettre légèrement plus d’oxydes nitreux que le pétro-diesel. De nombreuses raisons ont été citées pour cette augmentation des NOx (Tat et al., 2007) et il ya encore un débat considérable.

Cependant, il a été démontré que le biodiesel à partir de graisses animales tend à produire une augmentation plus faible des NOx et, dans certains cas, aucune augmentation (McCormick et al., 2001). La principale raison à cela est probablement que le biodiesel de graisses animales a un indice de cétane élevé (> 60) par rapport au biodiesel d’huile végétale (48 à 55). Un indice de cétane plus élevé est connu pour abaisser les NOx en abaissant les températures pendant la partie critique du début de la combustion.

Contaminants dans les matières premières des graisses animales

Les graisses animales peuvent être des matières premières difficiles pour le biodiesel car elles contiennent fréquemment des contaminants qui devraient être enlevés avant que le carburant ne soit utilisé dans un moteur.

Les phospholipides, ou les gommes, provoqueront des précipités insolubles lorsqu’ils entreront en contact avec l’eau. Comme ces précipités bouchent les filtres à carburant, ils doivent être retirés du carburant. La majeure partie de cette matière se séparera avec la glycérine pendant le traitement ou sera éliminée au cours de l’étape de purification (lavage à l’eau ou échange d’ions), de sorte qu’il est rare que ces composés se trouvent dans le carburant. En fait, étant donné que les phospholipides peuvent désactiver des dispositifs de post-traitement d’échappement sur des véhicules diesel, ils sont habituellement retirés de la charge d’alimentation avant d’être convertis en carburant. Le plus souvent, on élimine les gommes en ajoutant de l’eau et de l’acide citrique ou phosphorique à la charge d’alimentation, puis on sépare les précipités avec une centrifugeuse.

Les polymères qui se forment naturellement aux températures élevées du procédé de rendu peuvent contribuer à une viscosité plus élevée dans le biodiesel fabriqué à partir de graisse animale. Cette viscosité plus élevée peut parfois empêcher le biodiesel de graisses animales de passer la spécification ASTM de la viscosité. Si tel est le cas, le biodiesel de graisse animale peut être mélangé avec un biodiesel de viscosité inférieure.

Un problème occasionnel avec les graisses rendues est le polyéthylène dans la graisse qui provient de sacs en plastique, des marques d’oreille, ou autre plastique qui est mélangé avec les sous-produits animaux. Le polyéthylène finement divisé a été trouvé pour causer la turbidité dans le carburant et pourrait brancher le filtre à carburant. Les producteurs qui sont habitués à travailler avec de l’huile végétale peuvent être confondus par cela, puisque avec le biodiesel d’huile végétale, la nébulosité est causée principalement par l’eau dans le carburant. Si le biodiesel de graisse animale montre de la nébulosité même après que l’eau a été enlevée, cela peut être causé par le polyéthylène parasite, qui peut être enlevé en passant le biodiesel par un filtre fin.

Teneur élevée en soufre de la graisse animale Biodiesel

Soufre peut parfois être un problème pour les graisses animales à base de biodiesel. Le biodiesel vendu pour utilisation sur route ne peut contenir que 15 ppm de soufre. Certains échantillons de suif de boeuf ont été trouvés contenir plus de 100 ppm de soufre et de graisse de poulet contient souvent une quantité similaire. Le soufre provient apparemment d’acides aminés contenant du soufre associés à des protéines qui se déplacent du processus de rendu.

Les mesures des niveaux de soufre dans le biodiesel produit à partir de graisses animales ont montré que le niveau de soufre diminue habituellement d’environ la moitié lorsque la conversion a lieu. Cependant, le soufre restant peut être difficile à éliminer. La distillation sous vide est la seule technique fiable pour éliminer ce soufre.

Alternativement, le biodiesel à haute teneur en soufre peut être vendu pour une utilisation non routière, comme le carburant pour une chaudière ou un appareil de chauffage.