Jūrinio dyzelino ir pirolizės alyvos, pagamintos iš polipropileno atliekų ir makrodumblių, mišinių savybių tyrimas
Skudžinskas, Dainius |
Jūrų transportas atlieka svarbų vaidmenį pasaulinėje prekyboje, todėl svarbu atkreipti dėmesį į jo poveikį oro taršai ir klimato kaitai. Nors dauguma laivų tebenaudoja naftos pagrindu pagamintus degalus, jūrų transporto sektorius aktyviai ieško būdų įvairinti naudojamus degalus, įtraukiant biodegalus, gamtines dujas ir elektros energiją. Plastiko atliekų perdirbimas pirolizės būdu atveria galimybes sumažinti aplinkos taršą, o augantis susidomėjimas dumblių biomase kaip biodegalų gamybos šaltiniu padeda mažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro. Tyrimo metu atlikta pirolizė vienkartinės įkrovos reaktoriuje, kai buvo naudojama žaliava polipropileno (PP) atliekos ir makrodumbliai (Cladophora). Pirolizės metu taikyta proceso rodiklių pokyčių analizė, apskaičiuota pirolizės produktų išeiga, parinkti ir sukomponuoti jūrinio dyzelino, makrodumblių ir PP pirolizės alyvos mišiniai. PP pirolizės alyvai atlikta atmosferinė distiliacija, išskiriant benzininę ir dyzelinę frakcijas. Nustatyti alyvų ir mišinių tankis, klampa, oksidacinis stabilumas, šiluminė vertė ir kiti svarbūs kokybiniai rodikliai. Gauti rezultatai palyginti su jūrinio kuro kokybės standartu ISO 8217:2017. Tyrimo rezultatai parodė, kad pirolizės alyvos išeiga PP – 94,47 ± 0,73%, makrodumblių – 28,92 ± 0,45 % . PP pirolizės alyva ir jos frakcijos pasižymi aukštu šilumingumu (45,380-46,459 MJ/kg). Makrodumblių pirolizės alyva turi aukštą oksidacinį stabilumą (172,43 min.). Nustatyta, kad PP pirolizės alyvos ir jūrinio dyzelino mišiniai, turintys iki 5 proc. masės santykį bei jūrinio dyzelino ir PP pirolizės alyvos dyzelinės frakcijos, sudarančios iki 30 proc. masės santykio, mišiniai atitinka ISO 8217:2017 normas.
Maritime transport plays a crucial role in global trade, hence the importance of addressing its impact on air pollution and climate change. Although most ships still use oil-based fuels, the maritime transport sector is actively seeking ways to diversify its fuel sources, incorporating biofuels, natural gas, and electricity. The pyrolysis of plastic waste opens up possibilities to reduce environmental pollution, and the growing interest in macroalgae biomass as a source for biofuel production helps to reduce reliance on fossil fuels. Pyrolysis was carried out in a single-batch reactor using polypropylene (PP) waste and macroalgae (Cladophora) as feedstock. The process was analysed, the yield of the pyrolysis products was determined, and blends of marine diesel, macroalgae and PP pyrolysis oil were prepared and formulated. The PP pyrolysis oil was subjected to atmospheric distillation, separating the petrol and diesel fractions. Density, viscosity, oxidative stability, heating value and other important qualitative parameters of the oils and blends were determined. The results obtained are compared with the marine fuel quality standard ISO 8217:2017. Results showed that the yield of pyrolysis oil was 94,47 ± 0,73 % for PP and 28,92 ± 0,45 % for macroalgae. PP pyrolysis oil and its fractions have a high calorific value (45,380-46,459 MJ/kg). Macroalgae pyrolysis oil has a high oxidation stability (172,43 min). Blends of PP pyrolysis oil with marine diesel at a ratio of up to 5 % by weight and blends of marine diesel with a fraction of PP pyrolysis oil with a diesel fraction of up to 30 % by weight comply with ISO 8217:2017.