Biosložka v naftě: Vliv na emise a životnost motorů

Až deset procent lihu v benzinu a sedm procent oleje (většinou z řepky) v naftě - biopaliva jsou dnes v rámci snahy o snižování emisí v dopravě součástí většiny pohonných hmot. Ale jak moc či málo škodí motorům? Odborníci už dávno upozorňují, že určité riziko mohou znamenat u vozů vyrobených zhruba do roku 2000 až 2005.

Novější motory, tedy zhruba všechny z tohoto tisíciletí, by měly být připravené na nějaký podíl biosložky, to znamená u nás až 10 procent bionafty a do 10 procent etanolu. Ve Spojených státech je to 15 procent etanolu v benzinu; u nafty záleží, v jakém státu se tam nacházíte. Benzin je tam s etanolem většinou automaticky a nafta je v USA k dispozici od nulového podílu po 20 procent biosložky nebo až čistá biosložka.

Jsou standardy na motory i na paliva, počítá se s tím, že dnes prodávaná biopaliva by měla být použitelná i v nových motorech. Pokud kvalita paliva není, jaká by měla být, pokud kvalita skladování není, jaká by měla být a palivo je skladováno dlouho, třeba v nějaké rezavé nádrži, v takovém případě s vysokou pravděpodobností k degradaci dojde. Případně pak k ohrožení motoru. Takže: paliva, která se prodávají, mají být uzpůsobena pro nové motory a zároveň nové motory mají být uzpůsobeny pro určitý podíl biosložky.

Vliv biosložky na kvalitu a skladování paliva

Významnou nevýhodou nafty s biosložkou je značně zkrácená doba skladování. Platí, že čím větší je podíl biosložky, tím kratší dobu nafta vydrží „čerstvá”. Časem se složky oddělí a může docházet ke zhoršení spalování, gelovatění metylesterových složek a ztrátě čerpatelnosti paliva. Doporučená doba skladování nafty s biosložkou jsou 3 měsíce. Pro zemědělství je charakteristické dlouhodobá odstávka některých druhů techniky a tato odstávka by mohla způsobit vážné poškození palivové soustavy. Proto při dlouhodobé odstávce stroje je vhodné použít pro poslední natankování naftu bez biosložky. Neméně důležité je ji nechat dotéci z nádrže až do vstřikovačů.

Pokud se stane, že se při skladování nebo manipulacích do nafty dostane voda, může vzniknout zákal přetrvávající delší dobu, protože se voda z nafty odděluje podstatně pomaleji než z benzinu. Pokud je zákal silný a má už charakter emulze, dojde po přidání deemulgátoru k jejímu rozložení a k usazení vody u dna. Pro odstranění slabého zákalu lze použít přídavek malého množství vhodného typu amfifilní látky, která je rozpustná v naftě a zároveň dobře rozpouští i vodu.

Čtěte také: Vše o emisních normách

LN Dá se tomu nějak předejít? Kvalitu paliv u pump hlídají pravidelné kontroly České obchodní inspekce. Pro skladování mám takové doporučení pro případ, že je motor delší dobu odstaven. Týká se to třeba sezonního rekreačního provozu, lodních motorů, kombajnů, aut svátečních řidičů. Mají.

Tím, že se z nafty odstraňuje síra, snížila se její mazivost. Může se to eliminovat aditivy, ale i bionafta má vysokou mazivost. Ve Spojených státech, když se například pro newyorský dopravní podnik před 25 lety začala dělat nízkosirnatá nafta, se řešilo, jak mazivost nahradit.

Bionafta, u nás povětšinou směs metylesterů řepkového oleje přimíchávaná do nafty, je biologicky odbouratelná, což je výhoda i nevýhoda. Za přítomnosti rzi, nečistot, vody, kyslíku, tepla a světla degraduje, tvoří se vysokomolekulární látky konzistence medu až zaschlé fermeže či pryskyřice. Bionafta je rovněž výborné rozpouštědlo. Může se tak stát, že po prvním natankování rozpustí letité úsady v nádrži, které obratem zanesou v lepším případě palivový filtr, v horším případě palivový systém.

Bionafta také narušuje a rozpouští gumové hadice a těsnění. Pokud je vnější strana hadice viditelně nasáklá, což je již poměrně extrémní případ, je třeba ji okamžitě vyměnit. Některé syntetické materiály, například Viton, jsou ale poměrně odolné. Zkrátka, lidově shrnuto, biopaliva nejsou pro prasata.

Vliv biosložky na vstřikovací systém a aditiva

Největší obavy panují samozřejmě o životnost vstřikovací soustavy, jelikož biosložky obsahují kovy a minerály, které mohou zanášet otvory vstřikovacích trysek, jež dopravují palivo do válců, omezovat jejich průchodnost a snižovat kvalitu rozprachu. Vývojově novější vstřikovací systémy jsou daleko citlivější na kvalitativní změny parametrů motorové nafty. Naštěstí moderní chemie dokáže tyto negativní vlastnosti nafty do značné míry omezit používáním výkonných aditiv.

Čtěte také: Více o pamětních emisích

Aditivace se stala prostředkem pro plnění stále se zvyšujících požadavků na kvalitu paliv pro automobily a očekává se, že tento trend bude i nadále pokračovat. Největší množství jich obsahují prémiové nafty. Jejich cetanové číslo se zvyšuje až na 60 jednotek. Mají zajistit stabilitu při skladování a prevenci tvorby úsad tím, že na určitou dobu „zabrzdí” oxidační reakce nestabilních složek paliva.

Aditivace antioxidantem je sice dobrou prevencí možných provozních problémů souvisejících s vlastnostmi paliva, ale požadavky na spolehlivost a dlouhou životnost motorů vyžadují ještě širší ochranu hydraulických jednotek vstřikovací soustavy. Důležitá je čisticí schopnost paliva, kterou lze zajistit aplikací čisticích přísad. Ve vznětovém motoru je jejich hlavní funkcí potlačovat zanášení jemných otvorů vstřikovacích trysek, ve kterých je palivo vystaveno zvýšené teplotě, kolem ústí otvorů je možný i kontakt s plamenem a působí zde i vliv tepelné radiace plamene a za těchto podmínek dochází ke karbonizaci nejméně těkavých podílů paliva a k postupnému ucpávání otvorů.

V minulosti nafta obsahovala až desetiny % síry a její sloučeniny zajišťovaly dostatečnou mazivost. Postupným stále hlubším odsiřováním (až na obsah síry řádově tisíckrát menší) poklesla mazivost pod únosnou hodnotu a musela být zesilována přísadami. Bylo to velmi nutné opatření, neboť byly současně zaváděny moderní vysokotlaké vstřikovací soustavy s vysokými nároky na čerpadla a vstřikovací trysky. Vše se podařilo zvládat aplikací mazivostních přísad. Dnes se používají esterové typy přísad.

Palivo s nevhodnými nízkoteplotními vlastnostmi může při silném ochlazení v zimním období vozidlo se vznětovým motorem vyřadit z provozu a předpověď velkých mrazů je výzvou pro řidiče, aby se na ně připravili. Úroveň nízkoteplotních vlastností prodávané nafty v zimním období je sice stanovena právním předpisem, požadujícím, aby nedocházelo k ucpávání studeného filtru, pokud nepoklesne teplota paliva pod -20 °C. Přesto mnoho řidičů preventivně přidává do nafty přípravek zlepšující nízkoteplotní vlastnosti. Aditiva tohoto typu se používají na všech úrovních. Rafinerie přidává depresanty v případě, že produkt nedosahuje celých -20 °C, dále se přidává pro zlepšení prémiových naft.

Depresanty obecně neovlivňují teplotu začátku krystalizace jednotlivých složek, brání však dalšímu růstu krystalů tím, že se absorbují do povrchu krystalů a zabraňují jejich spojení do krystalické mřížky. V praxi je situace taková, že lze zlepšit filtrovatelnost až o 20 °C.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

Na rozdíl od benzinu nafta při tankování pění. Někdy dokonce tolik, že to bez zdržování neumožňuje natankovat nádrž až do hrdla. Přítomnost bionafty může sklon k pěnění zesílit. Uhlovodíková nafta je nekorozivní na celou paletu konstrukčních kovů, ale nemá schopnost chránit ocel proti rezivění v přítomnosti vody.

První typ se používá pro zastavení probíhajícího růstu mikroorganismů v naftě, druhý jako prevence proti začátku jejich růstu. Pokud není v naftě voda, není vhodným prostředím pro život mikroorganismů, jako jsou bakterie, plísně, houby a kvasinky, ale když se do nádrže dostane voda a je tam dostatečná teplota, začnou se množit. Jejich oblíbenou potravou jsou parafiny, které v zimě způsobují problémy, a ještě oblíbenější estery bionafty.

V souhrnu řečeno, používání aditiv přispívá k dlouhodobému udržení maximálních výkonových parametrů motoru i nízkých hodnot emisí bez nákladných oprav, k provozní pohotovosti vozidel a slouží i jako prevence zbytečně větší spotřeby paliva. Na našem trhu jsou nabízena aditiva různých výrobců. To, že jsou vyráběna firmou zvučného jména, ale nemusí znamenat záruku kvality a funkčnosti.

Mýty a fakta o biopalivech

Který řidič by to alespoň jednou neslyšel: „Biosložky škodí, na západě tankují kvalitnější paliva, na stará auta aditivovaná paliva nefungují…“ Mýtů kolem složení a účinků paliv existuje mnoho a jejich dopady mohou být pro auta těch, kdo jim věří nebo je šíří, opravdu škodlivé. S pomocí experta je jednou provždy uvedeme na pravou míru. Které mýty mezi řidiči nejvíce rezonují, jaká je realita a jaká existuje první pomoc pro vůz, aby jeho motor zůstal maximální čas v nejlepší kondici?

Abychom odhalili a vyvrátili nejznámější z „palivových bludů“, zeptali jsme se expertky Markéty Jakoubkové, manažerky kvality paliv ze společnosti Shell.

Mýtus 1: Biosložky v palivech jsou škodlivé. Zanášejí vstřikovací soustavu, opotřebovávají ji a snižují účinnost motoru.

Realita: Obavy z přítomnosti biosložek v palivech nejsou na místě, je tomu spíše naopak. Každé palivo musí splnit základní kvalitativní kritéria, která stanovila EU pro benzín i naftu a která jsou pravidelně kontrolována. „Biosložky naopak dokážou vlastnosti paliva zlepšit. Například díky nim má palivo vyšší oktanové číslo (benzín) nebo lepší mazivost (nafta). Biosložka má čisticí účinek v jeho klíčových částech a v neposlední řadě snižuje emise,“ říká Markéta Jakoubková.

Mýtus 2: Aditiva hlavně zvyšují výkon motoru

Realita: Jedním z úkolů aditiv je udržovat motor bez karbonových usazenin, které vznikají při hoření paliva ve válcích motoru, promazávat ho a chránit před nadměrným třením. Právě usazeniny způsobují, že výkon motoru postupným zanášením klesá. Už při prvním natankování prémiového paliva startuje proces čištění klíčových částí motoru. Doba, za kterou je motor zcela vyčištěn, záleží na jeho stavu, stylu jízdy a četnosti tankování. „Aditiva v prémiových palivech tedy výkon nezvyšují nad úroveň uvedenou v technickém průkazu, ale dokážou obnovit jeho původní úroveň po vyčištění motoru od usazenin,“ říká expertka. Nyní už je v Česku dostupná nová generace paliv Shell a všechna jsou aditivovaná. Nová prémiová paliva Shell V-Power 100% vyčistí klíčové části motoru a obnoví jeho původní výkon.

Mýtus 3: Paliva na čerpačkách v západní Evropě jsou kvalitnější než ta, která nám prodejci nabízí u nás a dále na východě.

Realita: Legislativa EU definuje vysoký standard kvality paliv, který musí splnit všechna paliva v členských zemích. To znamená, že základní paliva bez ohledu na stát a rafinérii, v níž se vyrobí, musí tyto kvalitativní parametry splňovat, a o kontrolu se starají obchodní inspekce jednotlivých států. Nejlepší značky v této oblasti do základního paliva přidávají aditiva, která samy vyvíjejí. To je i příklad značky Shell, která zaměstnává ve vlastním vývoji přes stovky vědců po celém světě s největším technologickým centrem pro výzkum a vývoj paliv a maziv v německém Hamburku. Shell používá stejná aditiva v palivech v celé Evropě.

Mýtus 5: Proč kupovat drahá aditivovaná paliva, když je levnější koupit aditiva zvlášť a dolít si je sám?

Realita: „Ručním“ přidáním aditiv nedocílíte stejné kvality jako při řízeném procesu aditivace. Prvním problémem při dolévání aditiv je otázka, jaké množství do nádrže vlastně dolít. Většina paliv na trhu totiž už prošla minimálně základní aditivací. A protože řidič neví, jaký obsah aditiv v nádrži už má, nedokáže spočítat, kolik jich nalít, aby dosáhl optimálního výsledku. To ale není jediný zádrhel.

Tím druhým je rovnoměrné promíchání v nádrži a provázání aditiva a paliva. „Pro optimální spojení musí mít obě kapaliny teplotu stejnou, a protože tuto jistotu výrobce samostatně prodávaného aditiva nemá, produkt je výrazně zředěný. Proto je potřeba mnohem vyššího množství aditiva na dosažení efektu. To je nejen drahé, ale navíc také nezaručuje dokonalé propojení s palivem. Toho lze dosáhnout jen na specializované výrobní lince,“ říká Markéta Jakoubková.

Mýtus 6: Mám staré auto, mému motoru už žádná aditiva nepomůžou.

Realita: Opak je pravdou! Starší vozy s vysokým počtem najetých kilometrů mohou mít v motoru silnou vrstvu karbonových usazenin. Ta se tvořila postupně ukládáním nových a nových vrstev na ventilech a vnitřních stěnách válců, což pomalu snižovalo výkon. Přitom už po prvním tankování aditivovaného paliva Shell V-Power začíná proces čištění klíčových částí motoru a postupně se kompletně odstraní usazeniny i ze zbytku válců a palivové soustavy. Výsledkem je, že motor po čase opět poběží na svůj plný výkon.

Jak pomoci autu změnou návyků při řízení?

Motor se musí zahřát na svou provozní teplotu, do té doby je potřeba citlivě pracovat s plynovým pedálem. Tvorbu usazenin také podporují jízdy při nízkých, nebo naopak vysokých otáčkách. Majitelé dieselů jsou navíc v nevýhodě: Jejich motory jsou citlivější na krátké jízdy, které silně přispívají k rychlejší tvorbě usazenin.

Je také důležité občas motor „vytúrovat“ krátkodobě nad 4000 otáček. A pokud máte vůz, který dokáže indikovat probíhající regenerační cyklus, nepřerušujte ho.

Biosložka v naftě a benzínu - proč to nedává smysl?

Slavná biosložka, respektive určitý podíl obsahu paliva, která má biologický původ, byla zavedena v roce 2007. V rámci určité apolitičnosti nebudeme moc rozpitvávat, jak to tehdy s tím uzákoněním podílu biosložky v naftě a benzínu bylo, kdo na tom měl zájem a kdo na tom vydělal. To přenecháme politickým komentátorům. Nicméně původ zákona musíme hledat v EU, která roku 2003 stanovila pro členské země povinnost zajistit, aby biopaliva tvořila v roce 2010 alespoň 5,75% podílu na trhu s palivy v dané zemi.

Hlavním a zásadním cílem, proč byla biopaliva protlačena, je snížení emisí CO2. Nemohli jsme se mýlit víc! Ano, při spalování bionafty skutečně nevzniká tolik emisí, jako při spalování nafty klasické, jenže konstatovat, že jsme tím něčemu pomohli, je velmi krátkozraké. Plodiny (nejčastěji řepku) musíte totiž někde pěstovat. Dochází tak buď k tomu, že jsou káceny lesy, aby uvolnily místo pro řepku, nebo řepka zabere místo plodinám sloužícím k výrobě potravin. Ty se tak neprodukují lokálně, ale musejí se dovážet z větších dálek, nezřídka přes několik zemí. A dovoz potravin generuje co? Ano, generuje CO2. Stejně tak produkuje CO2 pěstování podle Ministerstva životního prostředí 5,3 x více emisí než při výrobě nafty. Takže tento cíl se splnit bohužel nepodařilo, právě naopak.

Zrušení povinné biosložky v palivech

Od 1. června 2022 došlo ke zrušení povinnosti přimíchávat biosložku, takže spousta řidičů doufala, že paliva zlevní a biosložka nebude dělat problémy (o těch níže). K tomu nedošlo a zatím ani nedojde. Výrobci paliv mají totiž povinnost snižovat emise oxidu uhličitého z prodaných paliv. Což je zase jiný nesmyslný zákon, nicméně protože EU považuje biosložku za ekologickou, papírově ke snižování skutečně dochází, ačkoliv reálně to emise CO2 prokazatelně zvyšuje.

Jak se bránit negativním vlivům E10?

Nejjednodušším řešením je přidávat opravdu kvalitní aditiva do benzínu a začít věnovat této oblasti podstatně více pozornosti. Není to složité, majitelé naftových motorů pravidelně aditivují a dekarbonizují palivové soustavy a motory to potom zvládají celkem s grácií.

Výzkum vlivu biopaliv vyšší generace

Odpověď hledal český výrobce vyšší generace biopaliv - liberecký Temperatior, ve výzkumných laboratořích Centra vozidel udržitelné mobility (CVUM, patří pod ČVUT), kde po dobu zhruba dvou let testoval motorovou naftu právě s příměsí biopaliva vyšší generace označovanou v souladu s evropskou legislativou jako TME (Tallow Methyl Ester). Tu ve svém výrobním závodě v Liberci vyrábí z odpadních živočišných tuků (kafilátu), které by jako výstupní produkt z jatek neměly jinak už žádné uplatnění.

Technický ředitel CVUM Vojtěch Klír: „Výstupy z mnoha prováděných testů jsou jednoznačné. Biosložka TME od společnosti Temperatior čistí vznětové motory v průběhu běžného provozu. Čisticí účinek lze pozorovat (experimentálně kvantifikovat) už při přidání více než 1 % tohoto biopaliva do běžné (z veřejné sítě dodávané) motorové nafty. Zkouškami potvrzené čistící účinky biopaliva TME tak vyvrací všeobecné motoristické povědomí, že veškeré biosložky vznětové motory aut doslova zaneřádí. Nyní platí, jak které.

TME, při jehož produkci v Liberci se zpracovávají zmiňované odpadní živočišné tuky, má prokazatelně na vznětové motory aut pozitivní vliv. Zjednodušeně řečeno: Motory, v nichž se pohonné hmoty testovaly a které byly předtím v provozu dlouhá léta, čemuž odpovídal i jejich stav, prošly během zkoušek paliva s příměsí libereckého TME možná trochu neočekávaně očistnou kúrou.

tags: #biosložka #v #naftě #emise #vliv

Oblíbené příspěvky:

• Pracovní místa Uničov ekologie
• Tapety na mobil příroda
• Klimatické cíle v ČR
• Charakteristika pole
• Inspirace pro školy v přírodě