1ガロンあたり80セントでバイオディーゼルを作ろう
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By Jeffrey Yago, P.E., CEM |
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| Issue #101 – September/October, 2006 |
Ford F-250 diesel crew-cab pickupが原因で、自分でバイオディーゼル燃料を作ってみようという気になったのではないのですが。
私がバイオ燃料について考えるようになるには、他の人よりも時間がかかったと思います。
初期の推進者が誰であったかにかかわらず、ディーゼル トラック、農場用トラクター、およびバックアップ発電機を動かす燃料を自分で作ることは、オフグリッドまたは農場で暮らすすべての人にとって完璧に適合しています。 ディーゼル燃料は簡単に作れるだけでなく、始めるのに必要な設備もほとんどありません。
どこから始めるか
廃棄される食用油の地元での継続的な供給が必要で、それがなければ、ただ時間を浪費しているに過ぎないでしょう。
バイオディーゼルの製造には、さまざまなサイズや形の化学タンクがあります。 (Photo courtesy of Utah Bio-Diesel Supply)
すべてのバイオディーゼル製造プロセスは、商業用揚げ物店から廃棄される植物油 (WVO) から始まり、ラードやその他の台所油を含むこともあります。 ほとんどの場合、この廃食油は一日の終わりにレストランの裏にある一時的な貯蔵タンクに捨てられています。 現在、ほとんどのファストフード店では、この廃食油を他の廃棄物と一緒に、毎週誰かにお金を払って撤去してもらっている。 しかし、バイオディーゼルの普及が進むにつれて、私たちは自分たちの手でオイルを守り、毎週誰が一番にオイルを手に入れるかを争うようになるでしょう。 500ポンドの廃油タンクからバケツに捨てることはできないので、トラックの荷台か小型トレーラーに50～100ガロンのタンクが必要です。
私は、まず廃植物油の供給源を見つけなければならないことを強調しました。
ファーストフード店を見つけるために、都市まで 100 マイルも運転しなければならない場合、製造できる量よりも廃油を集める方が多くの燃料を使うことになるかもしれないので、このことを心に留めておいてください。
化学的プロセス
実際に行われる化学プロセスの詳しい説明については、深く関わるとすぐにわかるので、ここでは割愛します。 バイオディーゼル燃料を作るのはとても簡単なので、インターネットやDIY雑誌には、かなり安価で簡単に始められるキットの広告があふれています。
どの燃料製造キットを購入するかにかかわらず（そしてそれはたくさんあります）、バイオディーゼルを作るには、4つのものが必要です。 廃植物油、メタノール (レース用燃料)、水酸化ナトリウム (家庭用灰汁)、および水です。
安全性の問題
裏庭に出かけて、食用油でいっぱいのコーヒー缶に、排水栓抜きの缶 (灰汁) と息子の飛行機用燃料 (メタノール) を入れる前に、いくつかの安全性に関する注意事項を確認しておいてください。 バイオディーゼルの製造に必要な設備は最小限であるため、自分でゼロから処理装置を作ることは可能です。
まず、メタノールは非常に可燃性ですが、他の多くの可燃性液体と異なり、燃焼時に炎が見えることはありません。 高性能のスポーツカー レースで、ピットクルーのメンバーが突然、理由もなく地面を転がり始めたのをご覧になったことがあるかもしれません。 これらの車の燃料はメタノールで、高速のピットストップでは燃料がこぼれることがよくあり、炎や煙は見えないのに、クルーが大やけどをすることがある。 灰汁と混ざったナトリウムメトキシドは、素肌に触れるとどこもかしこも火傷する。
家庭用温水器を使用した基本的なバイオディーゼル製造キット。 (
家庭用の灰汁を使って排水溝を開けたり、石鹸を作ったことがある人なら、灰汁は肌にも非常に危険で、水に注ぐと非常に熱くなることを知っているはずです。 灰汁はまた、アルミニウム、ブリキ鍋、亜鉛コーティング、およびほとんどの塗料をすぐに腐食させるので、これらの苛性化学物質を扱うときは、ガラス、ステンレス、または化学グレードのポリエチレン容器のみを使用します。
最後の警告：ナトリウムメトキシド（メタノールと灰汁の混合物）の蒸気は呼吸すると非常に危険なので、燃料を作る作業場所は十分に換気してください（できれば屋外の小屋がよい）。 消火器を用意し、実際の混合作業中は、近くにある水道ホースから常にバケツに新鮮な水を流しておく。
バイオディーゼル製造キット
配管やタンクのデザインは無限にありますが、ほとんどのバイオディーゼル製造キットは大きく2つに分けられることが分かっています。
最も基本的なレベルは、通常漏斗状の底を持つ2つのタンクで構成される非加熱プロセスです。 これらの広告キットのほとんどすべては、1 サイクルあたり平均 40 ～ 44 ガロンのディーゼル燃料を作るので、大きい方のタンクのサイズは約 60 ガロンになります。
このタンクには、プロセスの開始時に廃食油が入ります。
大きなタンクの隣には、通常 15 ガロンほどのかなり小さなタンクが取り付けられており、ここにはメタノール (レース用燃料) と水酸化ナトリウム (家庭用灰汁) の混合液が入ります。 これら 2 つの化学物質を混合した後、廃植物油タンクにポンプで送り込む実際の量は、使用する食用油の品質と水分量に依存します。 一般的な目安として、体積比で約20%のメタノール対廃油が必要となり、これは40ガロンの植物油に対して平均約8ガロンとなります。 この化学反応により、1サイクルあたり約5ガロンのグリセリンが生成され、24時間の反応時間の後、混合タンクの底に形成される。
廃棄植物油は、食品粒子とさまざまなレベルの水分を含んでいるので、開始前に除去する必要があります。 ほとんどの浮遊物は、混合タンクを満たすときに、まず使用済み油をストレーナーに通すことで取り除くことができます。
非加熱式のバイオディーゼル製造キット。 (Photo courtesy of Summit Enterprises, LLC and EZ Bio-diesel)
より冷たい外気温度の影響を軽減し、水分除去を改善するために、いくつかのバイオディーゼルキットは、混合タンクにガラス張りの電気温水器を使用しています。 このタンクは、元の温水、冷水、および排水口に別の配管とバルブ接続を追加することで変更されます。
水分を除去するために最初に油を加熱しないバイオディーゼル キットは、暖かい気候でよりうまくいくかもしれません。 しかし、非加熱キットでも、説明書に従い、混合と反応の過程で混合物が冷えすぎないようにすれば、バイオディーゼルを生産することはできます。
非加熱式バイオディーゼルキットでも高品質のバイオディーゼル燃料を生産できますが、個人的には、加熱処理によってより高いレベルの品質管理が可能になり、不要な石鹸や過剰なグリセリンが発生する可能性が低くなると考えています。
化学物質の購入
メタノールは自動車レースの燃料として人気があり、高性能エンジン ショップやレース トラックは少量購入するのに良い場所です。 一度にこれだけの量を購入できるのであれば、石油販売業者は通常、より大きな 30 ガロンおよび 55 ガロンのドラム缶でメタノールを販売しています。 これは、違法薬物を製造するメタンフェタミン（「メス」）研究所にとって主要な原料でもあるので、地元の保安官が訪ねてきても驚かないようにしましょう。
また、ボランティア消防士は、古い納屋やガレージの消火に呼ばれたときに、非常に有毒で爆発の可能性のある化学物質がたくさん入ったドラム缶を見つけるとは思っていませんので、郡の消防署長とメタノール保管計画について話し合うのもよいでしょう。
バイオディーゼルのバッチごとに使用する灰汁はごくわずかなので、地元の食料品店が最適な供給源となるでしょう。
バイオディーゼルの1回あたりの灰汁の使用量はごくわずかなので、近所の食料品店が最適な調達先でしょう。また、灰汁を小さな密閉缶で購入すれば、数回開封した後に湿気で効果が落ちる可能性はかなり低くなります。
バイオディーゼルキット（写真提供：ホームバイオディーゼル・キット）
バイオディーゼル・キット（写真提供：ホームバイオ・キット）p
材料を混ぜる
湯沸器タイプの攪拌槽、ポリエチレン製の漏斗底攪拌槽のどちらを使用するかは、お好みで。 小さいタンクの中のメタノールと灰汁の混合物を、廃油の入った大きい混合タンクに移します。
実際のテスト、測定、および混合には、約 1 時間かかります。
実際の検査、測定、混合には約1時間かかります。その後、化学処理を行わせるのですが、これには24時間かかります。 ほとんどのキットには、適切な時間にミキシングポンプを停止させるダイヤルタイマーが含まれているので、立って待つ必要はありません。
滴定
前述のように、ほとんど必要ありませんが、実際に必要な灰汁の量は、使用済み食用油のバッチごとにわずかに異なります。 必要な量以上の灰汁を入れると、攪拌槽がゲル状の石鹸でいっぱいになってしまうことがあります。
使用する灰汁の量を決定することが非常に重要であるため、ほとんどのバイオディーゼル キットには、薬品を加える前にプールの水を検査するのに使用するような、廃油の PH テスト キットが付属しています。 しかし、廃油の検査は、”滴定 “と呼ばれるプロセスを使用するため、若干詳細です。 このテストでは、得られたサンプルのPHレベルをテストする前に、サンプルを正確に測定し、特定の指示に従って混合することが必要です。 試験結果を混合表に記入すると、バイオディーゼルに完全に変換するために必要な使用済み食用油の正確な灰汁の重量が分かります。
植物油はメタノールと直接結合しないので、灰汁はこの化学反応の触媒として機能し、必要な量は最終製品の成功に欠かせません。
水洗浄
最初の警告では、使用済み食用油に含まれるあらゆる水分が灰汁による石鹸生成を引き起こすことを説明しましたが、なぜ水を、特に燃料に添加する必要があるのでしょうか? 私自身、最初に始めたときは、このことに苦労しました。
この最終段階で水を加える目的は、残った老廃物を除去するためです。 どんなに上手に計量して混ぜたとしても、最終製品には、残った灰汁、グリセリン、石鹸、未処理のメタノールなど、取り除かなければならない不要な「ゴミ」が必ず残ります。 これらの廃棄物はすべて水溶性であり、水洗いでバイオディーゼル燃料から簡単に取り除くことができる。 しかし、これは水道のホースをミキシングタンクに全開にすることではありません。 オイルを半分ほど入れた瓶に水を加えて激しく振ると、乳白色の泡ができ、元のオイルと水の2層に分離することはほとんど不可能です。
水スプレー洗浄プロセスでは、混合タンクの上部にある小さな「霧吹き」ノズルが、油と物理的に混合させずに非常に小さな水滴で油の表面に水を静かに導入する。 数時間後、この水蒸気はバイオディーゼル燃料の中を移動し、廃棄物を吸収した後、タンクの底に沈んで、手動で排水されます。
より高度なプロセスでは、水槽のエアレーターに似た泡洗浄を使用します。
より高度な処理では、水槽のエアレーターに似たバブルウォッシュを使用します。タンクに1/3の水と2/3の完成したバイオディーゼル燃料を混ぜずにゆっくりと入れます。 小型の空気ポンプで空気をタンクの底に送り、水族館の「エアストーン」で終わるチューブを通して、たくさんの小さな気泡を発生させます。 この気泡の上昇により、オイルに含まれる不要な汚染物質が混ざらずに水中に溶け出す。
洗浄工程が完了した後、完成したバイオディーゼル燃料を再び一晩放置し、残った水をタンクの底に沈殿させ、排水する時間を設けます。 その後、配管のバルブを逆にして、ポンプで55ガロンのドラム缶に移し、使うまで保管します。
結論
以上、概要を説明しましたが、バイオディーゼル燃料の製造方法と、多くのキットのいずれかを使用して自分で行うことがいかに簡単かを基本的に理解していただけたと思います。 ほとんどの基本的なキットは、非加熱タンク式のもので1,800ドル、より商業的な品質の部品を使用したものでは2,900ドルからとなっています。
どのキットを購入するか、またはどのレベルの高度なプロセスを含むかにかかわらず、すべての安全に関する指示に従い、適切な保護メガネ、耐薬品性手袋、呼吸装置、および防滴服を着用してください。 換気の良い場所でのみ作業してください。 また、メタノールの輸送と保管は非常に危険であり、国家消防法では、住宅一軒に保管できるのは5ガロン缶2本のみであることも知っておく必要があります。
以下の Web リンクに、バイオディーゼル製造に関する優れた無料情報があります。 The Bio-diesel Community website と Bio-diesel Discussion Forum には、バイオディーゼルの製造工程の各段階を説明する、幅広い無料の情報と写真が掲載されています。 化学、試験、混合、洗浄、ろ過など。 また、バイオディーゼル関連機器の販売業者には、パイプ継手からキットまで、あらゆるものが揃っています。
無料のバイオディーゼル製造情報源
非営利のバイオディーゼルコミュニティサイト: www.biodieselcommunity.org
バイオディーゼルについての討論フォーラム: www.biodiesel.infopop.cc/eve/
自家製バイオディーゼルシステムの無料写真: www.biodieselpictures.com
マイク・ペリー、バイオディーゼルの支持者で初心者に実用的なアドバイス： www.p>
バイオディーゼルを作るために必要なもの: www.biodiesel.infopop.cc/eve/
バイオディーゼルフードライヤーは、バイオディーゼルを作るために必要なものをすべて持っています。journeytoforever.org
高品質のバイオディーゼルキットと設備の供給元
| Utah Bio-diesel Supply: www.Odyssey.com |
Utah Biodiesel Supply: wat.utahbiodieselsupply.com fax only: 801-660-4054Home Bio-Diesel Kits: www.homebiodieselkits.com P.O. Box 5515 Bella Vista, AR 72714 800-679-1398 9:00 am to 7:00 pm Mon.-7:00 pm. www.ezbiodiesel.com Summit Enterprises, LLC 1848 J Road Fruita, CO 81521 970-858-0673 9:00 am to 6:00 pm Mon.-Fri.Fri. EZ Bio-diesel: |
Bio-diesel Warehouse: www.diyfuel.com 3-6 Simm Lane Newtown, CT 06470 203-426-1876B100 Supply, LLC: www.b100supply.com P.O. Box 1184 Woodstock, GA 30188 678-528-1899 Bio-diesel Solutions: |
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