Μελέτη φυσικοχημικών ιδιοτήτων μιγμάτων ντήζελ-βιοντήζελ και μοντέλων πρόβλεψης τους - Καναβέλη, Ιωάννα-Παναγιώτα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Τεχνολογίας Καυσίμων και Λιπαντικών, 2015)
Παγκοσμίως, η ευαισθητοποίηση για ενεργειακά και περιβαλλοντικά ζητήματα που σχετίζονται με την καύση ορυκτών καυσίμων έχει ενθαρρύνει πολλούς ερευνητές να μελετήσουν την δυνατότητα χρήσης εναλλακτικών πηγών ενέργειας στην θέση του πετρελαίου και των παραγώγων του, όπως το βιοντήζελ. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των μιγμάτων ντήζελ-βιοντήζελ με βάση τις προδιαγραφές κατά ΕΝ 590:2013 για το ντήζελ κίνησης και κατά ΕΝ 14214:2012 για το καθαρό βιοντήζελ. Παρασκευάστηκαν και μελετήθηκαν δυο σειρές μιγμάτων. Η πρώτη αποτελούταν από μίγματα ντήζελ χαμηλού αριθμού κετανίου και βιοντήζελ που παρασκευάστηκε στο εργαστήριο από έλαιο του φυτού Jatropha curcas. Η προμήθεια του ελαίου έγινε από την εταιρία Jatrosolutions, Stuttgart, Germany. Εξαιτίας της υψηλής περιεκτικότητας του ελαίου σε FFAs χρειάστηκαν δυο διεργασίες για την παραγωγή μεθυλεστέρων των λιπαρών οξέων (FAME). Αρχικά έγινε όξινη εστεροποίηση με θειικό οξύ (H2SO4), με σκοπό τη μετατροπή των ελεύθερων λιπαρών οξέων σε μεθυλεστέρες και στη συνέχεια έγινε μετεστεροποίηση με καταλύτη μεθοξείδιο του νατρίου (CH3ONa). Το ντήζελ χαμηλού αριθμού κετανίου δεν πληρούσε την προδιαγραφή κατά ΕΝ 590:2013 λόγω της αυξημένης του πυκνότητας. Για τον λόγο αυτό αναμείχθηκε με κηροζίνη(30% κατ’όγκο). Η δεύτερη σειρά αποτελούταν από μίγματα ντήζελ και βιοντήζελ του εμπορίου από ηλιέλαιο. Η προμήθεια του βιοντήζελ έγινε από την εταιρία Παύλος Ν. Πέττας ΑΒΕΕ. Οι φυσικοχημικές ιδιότητες που μελετήθηκαν ήταν η πυκνότητα, το ιξώδες, το σημείου απόφραξης ψυχρού φίλτρου, η οξειδωτική σταθερότητα, η καμπύλη απόσταξης, ο δείκτης κετανίου και ο αριθμός κετανίου. Η οξειδωτική σταθερότητα μελετήθηκε και με την μέθοδο Rancimat και με την μέθοδο PetroOXY. Απώτερος σκοπός ήταν η μελέτη της συσχέτισης ανάμεσα στις δυο μεθόδους. Τα αποτελέσματα για την πυκνότητα και το σημείο απόφραξης ψυχρού φίλτρου ήταν τα αναμενόμενα. Η πυκνότητα μεταβάλλεται γραμμικά και ενώ το σημείο απόφραξης ψυχρού φίλτρου δεν αποτελεί προσθετική ιδιότητα. Ο αριθμός κετανίου συμπεριφέρεται γραμμικά ενώ η σχέση για τον υπολογισμό του δείκτη κετανίου δεν ισχύει για τα όλα μίγματα ντήζελ – βιοντήζελ. Όσο αυξάνεται η περιεκτικότητα σε βιοντήζελ, τόσο μεγαλώνουν και οι παρατηρούμενες αποκλίσεις. Επιπλέον, το ιξώδες των μιγμάτων απέκλινε από την λογαριθμική σχέση που προτείνεται για τα μίγματα πετρελαιοειδών. Για τον λόγο αυτό μελετήθηκαν μοντέλα για την πρόβλεψη του ιξώδους των μιγμάτων ντήζελ-βιοντήζελ.