MINISTERSTVO ZEMDLSTVÍ ESKÉ REPUBLIKY - SVT

3)eská zemdlská univerzita v Praze, Technická fakulta11.Možnosti stabilizace nafty v sezónních zemdlských strojích ..................................... 97Possibilities of motor fuel stabilization at compression ignition engines in seasonalagricultural machinesIng. Vladimír Matjovský - QMS CONSTULTING Praha12.Alternativní paliva – produkty z kafilérní výroby ......................................................... 99Alternative fuels – products of the rendering plantdoc. Ing. Jan Malaák, Ph.D. 1) 1), 2), 3), Ing. Petr Jevi, CSc., prof. h.c. 1) eská zemdlská univerzita v Praze, Technická fakulta2) Výzkumný ústav zemdlské techniky, v.v.i. Praha3) Sdružení pro výrobu bionafty, Praha13.Measures to reduce the contents of phosphorus, calcium and magesia in rapeseedoil fuel from small-scaled oil mills.................................................................................. 104Opatení ke snížení obsahu fosforu, vápníku a hoíku v palivech z epkovéhooleje z malovýrobních lisoven olejeJosef Witzelsperger, Edgar Remmele - Technology and Support Centre at theKompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe, Straubing, Germany14.Rapeseed Oil Fuelled Tractors – Operation and Emission Characteristics .............. 122Motory traktor pohánné palivem z epkového oleje - provoz a emisnícharakteristikyKlaus Thuneke, Thomas Gassner, Peter Emberger - Technologie- und Förderzentrum,Straubing, Germany4

M..Svtlik9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Národní a unijní legislativa pro rozvoj obnovitelných zdroj se zetelemna biogenní pohonné hmotyNational and EU legislation related to development of renewable resourcesin view of biogenic fuelsIng. Marek Svtlík - Ministerstvo zemdlství R, PrahaNárodní a unijní legislativa prorozvoj obnovitelných zdroj sezetelem na biogenní pohonnéhmotyMinisterstvo zemdlstvlstvíBezen 2010Obsah prezentaceNové pedpisy EUNárodní pedpisy v oblasti biopalivAktuálnlní vývoj a zmny legislativy5

M..Svtlik9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Legislativa EUSmrnice 2003/30/ES, o podpoe e užíváníubiopaliv nebo jiných obnovitelnýchpohonných hmot v doprav, ástenézrušenení od 1. dubna 2010 (úpln(plné zrušenení k1.1. 2012).Smrnice 2009/28/ES, o podpoe e využíváníenergie z obnovitelných zdroj a o zmn anásledném m zrušenení smrnic 2001/77/ES a2003/30/ESSmrnice 2009/28/ESSpolený rámec rpro podporu energie zobnovitelných zdrojZávazné národní cíle, pokud jde o celkovýpodíl l energie z obnovitelných zdroj nahrubé konené spotebeb energie a podílenergie z obnovitelných zdroj v dopravKritéria ria udržitelnosti pro biopaliva abiokapalinySmrnice 2009/28/ESCíl l nahradit nejmén 20 % podílu energie zobnovitelných zdroj na hrubé konenéspotebeb energie ve Spoleenstvenství v roce 2020Celkový národnnrodní cíl l pro OZE v R iní 13 %v roce 2020Cíl l nahradit alespo 10 % konené spotebyenergie v doprav energií z obnovitelnýchzdroj do roku 20206

M..Svtlik9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“StátBulharskoeská republikaDánskoNmeckoFrancieMaarskoRakouskoPolskoRumunskoSlovinskoSlovenská republikaFinskoŠvédskoRok 20059,4 %6,1 %17,0 %5,8 %10,3 %4,3 %23,3 %7,2 %17,8 %16,0 %6,7 %28,5 %39,8 %Rok 202016 %13 %30 %18 %23 %13 %34 %15 %24 %25 %14 %38 %49 %Smrnice 2009/28/ES Kritéria ria udržitelnosti pro biopaliva abiokapaliny– Splnní nutné pro udlovlování podpory a uznání piplnní cíl EU– Úspora skleníkových kových plyn ve výši i alespo 35 %v rámci celéhoživotního cyklu; bude dále dnavyšovováno– Biopaliva nejsou vyrobena ze surovin získaných zz pdy ps vysokou hodnotou biologické rozmanitosti a z pdy psvelkou zásobou zuhlíku– Není vydaná jednotná metodika výpotuúspor CO 2– Biopaliva 2. generace – lze zapoíst dvojnásobný podílLegislativa R Zákon 86/2002 Sb., o ochran ovzduší– Povinné nízkoprocentní pimíchávání biopaliv» ve výši i 3,5 % objemových do benzínunu» ve výši i 4,5 % objemových do motorové nafty Zákon 353/2003 Sb., o spotebnebních daních– Daovové zvýhodnní vysokoprocentních ch a istýchbiopaliv (SMN30, E85, B100, rostlinný olej, bioplyn)– Víceletý program podpory dalšíšího uplatnní biopaliv vdoprav7

M..Svtlik9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Aktuálnlní zmny pedpispedpisZákon 86/2002 Sb., o ochran ovzdušízmna schválena Poslaneckou snmovnouParlamentu R R dne 17.3. 2010– Povinné nízkoprocentní pimíchávání biopaliv» - ve výši i 4,1 % objemových do benzínunu» - ve výši i 6,0 % objemových do motorové nafty» - možnost pevodu p„nadmrného množstvství“biopaliv do dalšíšíhoroku, max. 0,2 %» Úinnost od 1. ervna 2010 Zbývá schválenlení Senátem Parlamentu RAktuálnlní zmny pedpispedpisKriteria udržitelnosti biopaliv EK informovala 19.3.2010 o vydání metodikyprovádní zaátkem dubna 2010 Ministerstvo životního prostededí pipraví kriteriaformou provádcí vyhlášášky k zákonu z.86/2002Sb., o ochran ovzduší Povinnost pevzpevzít t Smrnici 2009/28/ES doprávnvníhoáduR R do 5. prosince 2010Dkuji za pozornost.Ing. Marek SvtltlíkMinisterstvo zemdlstvlství Roddlenlení obnovitelných zdroj energieTel.: 221 812 892E-mail:marek.svetlik@mze.cz8

L..Dušek9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Bilance výroby a uplatnní motorových paliv a biogenních pohonných hmotv R v kontextu jednotného trhu EUIng. Ludk Dušek - Ministerstvo prmyslu a obchodu, PrahaSummary: Balance of production and utilization of engine and biogenic fuels in the Czech Republicin relation to EU single marketThe consumption of conventional motor fuels in the Czech Republic did not change significantly in the last threeyears. Important changes, however, take place in the area of biofuels content added into motor fuels obligatorilyin the last years. The Ministry of Industry and Trade of the Czech Republic collects data on liquid biofuels.Tables containing data on fuels and biofuels consumption in the Czech market are presented, for years 2005,resp. 2007 to 2009. In the year 2009, these amounts of pure bio-components for transport fuels were consumedin the Czech Republic: 141.3 kt of FAME, 74.9 kt of bioethanol and 9.8 kt of ETBE.Key words: production of motor fuels, biogenic fuels, fatty acid methyl esters, bioethanolSpoteba klasických kapalných pohonných hmotv eské republice má v posledních tech letechstagnující tendenci, na kterou má vliv pedevšímnegativn se vyvíjející hospodáská situace.Pi porovnávání roních výsledk oficiálnístatistiky jsou zaznamenávány jen malé zmny vespotebovaném množství motorových benzin amotorové nafty.Vedle malých zmn ve spoteb však docházík podstatným zmnám ve složení nejvícepoužívaných druh motorových paliv. Povinnpidávané vzorové množství biosložek se postupnzvýšilo u motorové nafty ze 2 % obj. v letech 2007a 2008 na 4,5 % v roce 2009 a u motorovýchbenzin se zaalo s pidáváním biosložek od roku2008 s podílem 2 % obj. a v roce 2009 došlo k jehozvýšení na 3,5 % obj. Celková spotebamotorových paliv v R je ovlivována nejencelkovou hospodáskou situací, ale má na ni takédopad celá ada dalších okolností. eská republikaje stát uprosted Evropy, obklopený zemmi EU,které mají vzájemn zvýhodnné obchodnípodmínky. R se tak se svou rozvinutou dopravnísítí adí mezi „tranzitní“ zem s vysokým podílempepravy pro obchodní úely. V souasné dob, kdydošlo ke znanému odklonu od železniní dopravya dominantní postavení zaujímá kamionovápeprava zboží, se jakýkoliv zásah do cenových akvalitativních parametr paliv v kontextus podmínkami v okolních státech (dotace biosložek,spotební dan, DPH, apod.) promítá do celkovéspoteby pohonných hmot. Souasn ztíženámožnost uplatnní paliv na trhu vede až k ovlivnníúrovn zpracování ropy v domácích rafinériích.Celkový pehled o spoteb kapalných pohonnýchhmot, zjištný oficiálním statistickým šetenímeským statistickým úadem, je uvedenv následující tabulce.Tabulka .1 - Spoteba motorových paliv v R v letech 2007 až 2009, dovozy a vývozy (v kt)RokMotorový benzinMotorová naftaSpoteba Dovoz Vývoz Spoteba Dovoz Vývoz2007 2 098 695 195 4 072 1584 2972008 2 019 596 239 4 037 1272 6702009 2 040 689 150 4 098 1322 413Z pehledu je zejmé, že v prbhu let 2007 –2009 opravdu nedošlo k žádným význanýmzmnám spoteby motorových paliv (v pedchozíchletech byl dosahován cca 4,5 % roní nárstcelkové spoteby pohonných hmot) a podíl dovoza vývoz je, vyjma roku 2007, kdy koncem rokudošlo k delšímu výpadku výroby motorových palivv domácích rafinériích a chybjící množství bylonahrazeno zvýšeným dovozem, také pomrnvyrovnaný. Spoteba paliv na konci roku 2009 bylapozitivn ovlivnna oznámením o zámru navýšeníspotebních daní na paliva od 1.1.2010, kdy se celáada spoleností, obchodujících s palivy,pedzásobila na úkor spoteby v poáteníchmsících následujícího roku.Ministerstvo prmyslu a obchodu se nazískávání tchto statistických výsledk podílíprovádním oficiálního statistického zjišování okapalných biosložkách pro mísení do motorovýchpaliv a o istých nebo vysokoprocentníchbiopalivech urených pímo pro pohon motor(nap. biodiesel, B30, E85, E95).Výsledky statistických zjišování u hlavníchkapalných biopaliv jsou uvedeny v následujícíchtabulkách.9

L..Dušek9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Tabulka .2 - FAME pro dopravní úelyRok 2005 2006 2007 2008 2009Výroba (kt) 126,9 110,2 81,8 76,7 154,9Dovoz (kt) 7,8 23,0 8,3 43,7 10,9Vývoz (kt) 131,5 110,9 53,6 34,4 24,2Zmna zásob (kt) 0,0 2,0 -0,4 -2,1 0,3Spoteba (kt) 3,2 20,2 36,9 88,1 141,3Tabulka .3 - Bioethanol pro dopravní úelyRok 2008 2009Výroba (kt) 60,2 89,6Dovoz (kt) 20,4 32,9Vývoz (kt) 31,9 51,0Zmna zásob (kt) -2,0 -3,3Spoteba (kt) 50,7 74,9Krom tchto dvou uvedených hlavních biokomponentbyl koncem roku 2008 a zejména v roce2009 používán bio-ETBE (Ethyl-terc-butyl ether)pro mísení do motorového benzinu v množství 9,8tis. tun za rok 2009. Celé toto množství bylodovezeno.Biopaliva jsou v R využívána též jinýmzpsobem, než jako složky pro mísení hlavníchmotorových paliv s nízkým obsahem biokomponent.Tak nap. MEO je v urité míevyužíváno pro výrobu motorové nafty B30(zaznamenáno cca 19.700 tun v roce 2009) a rovnžse zaíná prodávat v isté form u nkterýcherpacích stanic (mísení s motorovou naftouv nádržích vozidel nebo pímo pro pohon).Bioethanol je používán pro výrobu pohonnýchsmsí E85 a E95, jejich podíl je ale z hlediskacelkové bilance pohonných hmot v R zatím malý.Kontakt:Ing. Ludk Dušek - oddlení surovinové a energetické statistikyMinisterstvo prmyslu a obchodu, Prahae-mail: dusek@mpo.cz, tel. +420 224 852 437Anotace:Spoteba klasických pohonných hmot v eské republice se za poslední ti roky významn nezmnila.V uvedených letech ale nastaly dležité zmny v povinném pimíchávání biosložek do motorových paliv.Ministerstvo prmyslu a obchodu eské republiky provádí statistická zjišování o kapalných biopalivech.V tabulkách jsou uvedeny výsledky zjišování o spoteb paliv a biosložek v období od roku 2005; resp. 2007 doroku 2009. V roce 2009 bylo pro dopravní úely v R spotebováno následující množství istých biosložek:141,3 tis. tun FAME, 74,9 tis. tun bioethanolu a 9,8 tis. tun (bio) ETBE.Klíová slova: výroba motorových paliv, biogenní pohonné hmoty, methylestery mastných kyselin, bioethanol10

L. Dušek9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Bilance výroby a uplatnní motorovýchpaliv a biogenních pohonných hmot v Rv kontextu jednotného trhu EUIng. Ludk Dušekpro TECHAGRO 2010Seminá : Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty,dne 23. bezna 2010© 2008 Ministerstvo prmyslu a obchoduTémata píspvku• Vývoj hrubých dodávek (spoteby) motorových paliv na trh v R zaobdobí let 2007 až 2009 - výsledky oficiální statistiky• Vývoj bilance FAME pro dopravní úely v R v letech 2005 - 2009• Vývoj bilance bioethanolu pro dopravní úely v R v letech 2008 - 2009• Ostatní biopaliva3 © 2008 Ministerstvo prmyslu a obchodu11

L. Dušek9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Spoteba motorových paliv v letech 2007 - 2009RokMotorový benzinSpoteba Dovoz VývozMotorová naftaSpoteba Dovoz Vývoz20072 0986951954 0721 58429720082 0195962394 0371 27267020092 0406891504 0981 3224134 © 2008 Ministerstvo prmyslu a obchoduStatistika kapalných biopaliv MPO• Celková štítková kapacita aktivních výrobc FAME (MEO) v R je napoátku roku 2010 uvádna ve výši 430,4 kt.• Poet výrobc FAME, jejichž údaje byly ve výsledcích statistickýchzjišování zahrnuty, se bhem nkolika let výrazn zmnil. V roce 2005jich bylo 15, na konci roku 2009 jich aktivn psobilo pouze 9.• Souasná celková kapacita výroby bioethanolu pro pohonné hmoty jeaktivními výrobci uvádna ve výši 204,5 tis m 3 (cca 161,4 kt).• V roce 2009 bylo do motorových benzin pidáno (mimo bioethanolu)také cca 9,8 kt bio-ETBE (z dovozu).• V roce 2009 bylo na trh R dodáno 19,7 kt smsné motorové nafty B30• Podíl ostatních kapalných paliv s vysokým obsahem biosložek (B100,E85, E95) je zatím malý a zdaleka nedosahuje v soutu množství úrovnani smsné motorové nafty B30.5 © 2008 Ministerstvo prmyslu a obchoduBilance FAME v R v letech 2005 - 200920052006200720082009Výroba126,9110,281,876,7154,9Dovoz7,823,08,343,710,9Vývoz131,5110,953,634,424,2Zmna zásob0,02,0-0,4-2,10,3Spoteba3,220,236,988,1141,36 © 2008 Ministerstvo prmyslu a obchodu12

L. Dušek9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Graf bilance FAME 1992 - 20097 © 2008 Ministerstvo prmyslu a obchoduBilance Bioethanolu v R v letech 2008 - 2009VýrobaDovozVývozZmna zásobSpoteba200860,220,431,9-2,050,7200989,632,951,0-3,374,98 © 2008 Ministerstvo prmyslu a obchoduPrezentaciBilance výroby a uplatnní motorových paliv a biogenníchpohonných hmot v R v kontextu jednotného trhu EUvytvoil Ing. Ludk Dušektel. 224 852 437, e-mail dusek@mpo.czMinisterstvo prmyslu a obchoduNa Františku 32, Praha 1www.mpo.cz9 © 2008 Ministerstvo prmyslu a obchodu13

B. Kotenová9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Výklad zákona o spotebních daních pro motorová fosilní a biogenní palivaIng. Bohumila Kotenová - Generální editelství cel, PrahaSummary: Interpretation of excise tax law for fossil and biogenic engine fuelsIn accordance with adopted laws, this work mentions excise tax rates for motor fuels in view of pure biofuels andits mixtures. There are specified the conditions for tax refunds to taxpayers in case of the fuel E85 containingbioethanol and diesel fuel for agriculture. There are described the requirements for biofuel production in taxstores and taxation method at its utilization for decentralized heat production and electric energy production.Key words: taxation of fuels and biofuels, tax storesPoslední legislativní zmnyZákonem . 362/2009 Sb., kterým se mnínkteré zákony v souvislosti s návrhem zákona ostátním rozpotu eské republiky na rok 2010, senovelizoval mimo jiné i zákon. 353/2003 Sb., o spotebních daních, ve znnípozdjších pedpis. Zmny se dotkly sazeb daníz minerálních olej, lihu, piva a tabákovýchvýrobk. U minerálních olej byly zvýšeny sazbydan u motorové nafty a bezolovnatého benzinu, ato o 1000 K/na 1000 litr. V souvislosti s tmitozmnami sazeb byla zmnna sazba dan nasmsnou naftu a dále sazby dan u dalšíchminerálních olej, u kterých byla v zákonstanovena stejná sazba dan jako pro bezolovnatýmotorový benzin nebo motorovou naftu.V následující tabulce je uveden pehled zmn sazebdaní u minerálních olej.Tabulka . 1 – Zmny sazeb dan u minerálních olejPedmt dan Pvodní sazba Nová sazbaMotorové benziny (§ 48 odst. 1) 11 840 K / 1000 l 12 840 K / 1000 lMotorová nafta (§ 48 odst. 1) 9 950 K / 1000 l 10 950 K / 1000 lSmsná nafta (§ 48 odst. 5) 6 866 K / 1000 l 7 665 K / 1000 lSmsi a motorové benziny s nízkým pídavkem biopaliva(§ 48 odst. 3, § 48 odst. 6 a 13)11 840 K / 1000 l 12 840 K / 1000 lSmsi lihu a MO – Ethanol E 85 (§ 48 odst. 17) 11 840 K / 1000 l 12 840 K / 1000 lSmsi lihu a MO – Ethanol E 95 (§ 48 odst. 18) 9 950 K / 1000 l 10 950 K / 1000 lZákon . 292/2009 Sb., kterým se mní zákon .353/2003 Sb., o spotebních daních, ve znnípozdjších pedpis, a další související zákony,v ásti, která se týká zákona o spotebních daních,obsahuje zmny související s pijetím Programu nauplatnní biopaliv v doprav. Zmny provedenév zákon lze rozdlit do následujících skupin:- Pedmt dan - § 45- Sazba dan - § 48- Osvobození od dan - § 49- Zvláštní povolení pro MO - § 53- Vracení dan - § 54- Vracení dan - § 57- Režim podmínného osvobození od dan - § 59Pedmt dan a sazba dan (§ 45 a § 48 zákona)V ásti týkající se pedmtu dan byl zúženpedmt dan, do kterého spadá smsná nafta. Podnovou definici lze nov podadit pouze smsnounaftu, která bude sestávatz motorové nafty a minimáln 30% obj. MEO.Pokud místo MEO bude ve smsi s minerálnímolejem obsažen jiný methylester mastných kyselin(dále jen „FAME“), bude se z pohledu zákonajednat o pedmt dan definovaný v § 45 odst. 2písm. f) zákona, nebude se na nj vztahovatzvýhodnná sazba dan.Naopak u minerálních olej, které jsoudefinovány v § 45 odst. 2 písm. j) zákona, došlok rozšíení. Na místo methylesteru nebo ethylesterepkového oleje lze používat FAME. Dále bylydefinovány nové smsi minerálních olejs vysokým obsahem lihu. Jedná se o definiceuvedené v § 45 odst. 2 písm. l a m) zákona, podkteré se zaazují paliva známá jako Ethanol E85 aEthanol E95.Poslední úprava se dotýká § 45 odst. 3 písm. a)a k) zákona, kde došlo k rozšíení úelu použití, prokterý jsou rostlinné oleje a FAME považovány zaminerální oleje. Nov jsou pedmtem danrostlinné oleje nebo FAME urené pro pohonmotor, výrobu tepla nebo výrobu smsí uvedenýchv § 45 odst. 2 zákona. Obdobná úprava je pakuvedena i v § 59 zákona.V ustanovení, které stanovuje sazby dan prominerální oleje, byly v souvislosti s definovánímnových pedmt dan v § 45 odst. 2 zákonataxativn definovány i sazby dan pro tytominerální oleje. Pro Ethanol E85 je stanovena sazbadan 11 840 K na 1000 l a pro Ethanol E95 jesazba dan stanovena ve výši 9 950 K na 1000 l.Od 1. 1. 2010 jsou i tyto sazby navýšeny v souladus pijetím zákona . 362/2009 Sb.14

B. Kotenová9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Zmnysazebdannysazebdan uminerálnlnícholej Motorové benzíny(ny(§ 48odst.1) pvodní sazba11840K /1000l⇒ nová sazba12840K /1000l Motorová nafta(§ 48odst.1) pvodní sazba9950K /1000l⇒ nová sazba10950K /1000l Smsnsná nafta(§ 48odst.5) pvodní sazba6866K /1000l⇒ nová sazba7665K /1000lZmnysazebdannysazebdan uminerálnlnícholej Smsiamotorovsiamotorové benzínysnnysnízkýmpídavkembiopaliva(§ 48odst.3,§ 48odst.6a13) pvodní sazba11840K /1000l⇒ nová sazba12840K /1000l Smsi lihuaMO– EthanolE85(§ 48odst.17) pvodní sazba11840K /1000l⇒ nová sazba12840K /1000l SmsilihuaMOsilihuaMO– EthanolE95(§ 48odst.18) pvodní sazba9950K /1000l⇒ nová sazba10950K /1000lZákon.292/2009– novelaSPD Bionovela– vtšinapijatýchzmnpímosouvisí sProgramemnauplatnní biopalivdoprav Pedmtdan § 45 Sazbadan § 48 Osvobození oddan § 49 Zvlášáštní povolení proMO § 53 Vracení dan § 54 Vracení dan § 57 Režimpodmimpodmínnéhoosvobození oddan § 5918

B. Kotenová9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Pedmtdan § 45 Zmnadefinicepnadefinicepedmtu– odst.2písm.c)sm.c)⇒ pouzesmssestssestávající zmotorové naftyaMEO,minimO,minimálnímnožstvství MEOvesmOvesmsi30%obj.– smsnsná nafta Zmnadefinicepnadefinicepedmtu– odst.2písm.j)sm.j)⇒rozšíšíení – místoMEOaEEO⇒ obecn FAME Nové smsisi– odst.2písm.lam)sm.lam) EthanolE85– 70– 85%obj.EtOH(BKZDneboBKOD)a15 30%obj.minerálnlnícholej (ATB) EthanolE95nejvýše95%obj.EtOHa5%MOe95%obj.EtOHa5%MOPedmtdan § 45 Úpravapedmtudan – odst.3písm.a)sm.a)⇒ rozšíšíeníodalšíúelpoužití – rostlinné olejeiprovýrobusmsí uvedenýchvodst.2 Úpravapedmtudan – odst.3písm.k)sm.k)⇒rozšíšíení odalšíúelpoužití – FAMEiprovýrobusmsí uvedenýchvodst.2 Sjednocení režimuobdobnimuobdobná úpravajeiv§ 59Sazbadan § 48 Vypuštnasazbadannasazbadan prosmsnounaftu,ktersnounaftu,kterámlabýtúinná od1.7.2010– vsouvislostisnotifikací Programunauplatnní biopalivdoprav Nov definoványsazbydannysazbydan pronové pedmtydan EthanolE85aEthanolE95⇒ 11840K nebo9950K na1000l Od1.1.2010budoutaké navýšenyvsouladuspijetímzákona.362/2009Sb.19

B. Kotenová9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Osvobození oddan § 49 Nová osvobození FAME– propohonmotor Rostlinné oleje– propohonmotor Bioplyn Biomasa– propohonmotor vrámcipilotnmcipilotníchprojektZvlášáštní povolení – MO § 53 MOpijijímané aužívanvané vrámcipilotnmcipilotníhoprojektu§ 49odst.14a21– vždysezvláštnímpovolením MOpijijímané aužívanvané podle§ 49odst.18až 20–bezpovolení – pronásledujsledující osvobození FAME– propohonmotor Rostlinné oleje– propohonmotor Bioplyn Pozor– vtšinaSnejsoukonenýmiuživateli⇒ proprodejbionafty(FAME)osvobozené oddan –zvlášáštní povolení20

B. Kotenová9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Vracení dan § 54 EthanolE85– vrácencení SPDzminerálnlnícholej naskutené množstvství lihuvesmsisi⇒ vratkasemžžepohybovatod70do85%zesazbydan nabenzínyny Uplatujují plátci,ktetci,kteí uvedoudoVDO ProvozovatelDS § 20 Oprávnvnnýpíjemce § 22a§ 23 Píjemce § 29 Dovozce– dovozpodle§ 34Vracení dan § 57 Navýšenení výševratkyusmevratkyusmsné nafty Zpvodnvodních80%na85%zesazbydan prosmsnousnounaftu Zesazeb 6866K /1000l– uvedenodoVDOdo31.12.2009 7665K /1000l– uvedenodoVDOod1.1.2010 Vizuvádní spotebnební dan asazbydan nadokladuoprodeji§ 5a§ 57odst.9(vratkanazelenounaftu)RežimPODimPOD § 59 Sjednocení režimunaklimunakládání prorostlinné olejeaFAME Úpravav§ 59odst.1písm.a)ah)sm.a)ah) RežimPODseuplatnimPODseuplatní ivpípadpad,žesevyrábjí provýrobusmsí uvedenýchv§ 45odst.221

B. Kotenová9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Využitití biomasypropohonmotor nebovýrobuteplaPodle§ 45odst.11zákonajsouminerkonajsouminerální olejespotebovanebovanév kogeneraní jednotce(zaízenzení prodecentralizovanouvýrobuteplaaelektinysouinysouasn)považoványzaminerálníolejespotebovanebované provýrobutepla.Zdanní jednotlivýchminerálnlnícholej podleúelupouelupoužití jeuvedenov následujícímpehledu.Rostlinné olejeSpotebapropohonmotorebapropohonmotor ⇒ lzeosvoboditpodle§ 49odst.19zákona,Spotebavestacionebavestacionárnímmotoruzaúelemvýrobyelektiny⇒ lzejeosvoboditpodle§ 49odst.19zákona,Spotebavkogeneraní jednotcezaúelemvýrobyelektelemvýrobyelektinyatepla⇒ zdanní sazboudan podle§ 48odst.10zákona⇒ následn lzeuplatnitnároknavrroknavrácení dan podle§ 56zákona;⇒ konená úrove zdanní budeinit660Kinit660K/1000l.FAMESpotebapropohonmotorebapropohonmotor ⇒ lzejejosvoboditpodle§ 49odst.18zákona,Spotebavestacionebavestacionárnímmotoruzaúelemvýrobyelektiny⇒ lzejejosvoboditpodle§ 49odst.18zákona,Spotebavkogeneraní jednotcezaúelemvýrobyelektelemvýrobyelektinyatepla⇒ zdanní sazboudan podle§ 48odst.10zákona⇒ následn lzeuplatnitnároknavrroknavrácení dan podle§ 56zákona;⇒ konená úrove zdanní budeinit660Kinit660K/1000l.23

B. Kotenová9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Mastné kyselinySpotebapropohonmotorebapropohonmotor ⇒ mastné kyselinybudouzdannysazboudannysazboudan podle§ 48odst.11zákona,Spotebavestacionebavestacionárnímmotoruzaúelemvýrobyelektiny⇒ kyselinyzdannysazboudannysazboudan podle§ 48odst.11zákona,Spotebavkogeneraní jednotcezaúelemvýrobyelektelemvýrobyelektinyatepla⇒ mastné kyselinynebudouzdaovoványspotební daní⇒ nejsoupedmedmtemdan z minerálnlnícholej protentoúelelpoužititíVyužitití biomasypropohonmotor nebovýrobuteplaRostlinné olejeaFAME musí býtprovýšeuvedeneuvedené úelyvyrábnyvdaovovémskladu.Mastné kyseliny nebudouvyrábnyvnyv daovovémskladu,atoanivpípad,žebudouurenypropohonmotorenypropohonmotor,protožepodle§ 59odst.1zákonanankonanannelzeuplatnitrežimpodmimpodmínnéhoosvobození oddan budesejednatolegálnlní výrobuminerálnlníhoolejemimorežimimpodmínnéhoosvobozenhoosvobození oddan adaovové piznání sebudepodávatpodle§ 57azákonaPoužitité zkratkyMO– minerálnlní olej(e)SPD– spotebnební daPHM– pohonné hmotyMEOO– metylesteryepkovepkovéhoolejeEEOO– ethylesteryepkovepkovéhoolejeFAME– metylesterymastnýchkyselinEtOH– ethanolBKZD– bezvodýkvasnýzvlášáštn denaturovaný(rozumjljlíh)BKOD– bezvodýkvasnýobecn denaturovaný(rozumjljlíh)S– erpací staniceVDO– volnýdaovýobovýobhPOD– podmínné osvobození oddan24

V. Tebický9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Kvalita paliv na trhu v EU a eské republiceIng. Vladimír Tebický, CSc. - Ústav paliv a maziv, a.s., len skupiny SGSSummary: Quality of engine fuels on EU and Czech marketsThere are evaluated a range of motor fuels and variations from standard quality ascertained by means ofsystematic monitoring in market network. In relation to the environmental specification and standardization ofmotor-vehicle petrol and diesel fuel there are also described the running changes, which will reflectsubsequently in technical standards for motor fuels.Key words: quality monitoring, diesel fuel, motor-vehicle petrol, biofuels, mixed fuelsV roce 2009 došlo k významným zmnámv legislativ související s kvalitou paliv používanýchv doprav. Smrnice 98/70EC byla novelizovánasmrnicí 30/2009 EC, která pinesla adu zmn. Bylzvýšen pípustný podíl biosložek ve fosilníchpalivech, v benzinu a motorové naft a pro pídavekbiosložek byla zavedena povinnost prokazovat jejichpínos pro úsporu CO 2 , vyjadovaný jakoudržitelnost. Zvýšený pípustný podíl biosložek senásledn promítne do technických norem, kterédefinují užitné vlastnosti paliv. Novelizovanásmrnice musí být zavedena do legislativyjednotlivých stát do konce roku 2010.Souasná kvalita a sortiment paliv v RV souasné dob je na trhu automobilový benzinve tech oktanových hladinách. Oktanová hladina91, pedstavovaná na trhu benzinem BA 91S aBA91N, svj podíl na trhu stále snižuje, v souasnédob je pod úrovní 2% a lze pedpokládat jehopítomnost na trhu zhruba do konce roku 2010.Dvodem je to, že výrobci automobil tento benzinnedoporuují ani do maloobjemových voz a podílstarších vozidel, pro které byl tento druh benzinudoporuen trvale klesá. Podobná je situace naSlovensku. V dalších okolních zemích jako jePolsko, Maarsko již tento druh benzinuv sortimentu není. Relativn vysoký podíl nad 10%si zachovává v Rakousku a SRN. Na trhu R rostepodíl vysokooktanových benzin BA 98 a vyšších,který pekonal hranici 2% a jeho prodej má, zejménadíky aditivacím, rostoucí trend. V Rakousku a SRNdosahuje podíl tohoto benzinu na trhu až 8%.Nejprodávanjším benzinem jsou benziny oktanovéhladiny 95. V souasné dob prodávané benzinyjsou bezsirné, tzn. s obsahem síry max. 10mg/kg.Obsah kyslíku je povolen max. 2,7%m/m, obsahethanolu max. 5%V/V a obsah éter je povolen max.15%V/V. Podle platné legislativy, zákona o ovzduší,je povinnost pidávat do benzinu ethanol v množstvíminimáln 3,5%V/V v celkové roní produkci, bupímým pimícháním, nebo ve formetyltercbutyléteru. Tento objem se má navýšit tsnnad hranici 4%V/V pi souasné novele uvedenéhozákona. Pímý pídavek ethanolu je realizovánv benzinu oktanové hladiny 95, vevysokooktanových benzinech je ve formetyltercbutyléteru, v benzinu oktanové hladiny 91není ethanol pítomen.Odchylky v kvalit, zjišované v tržní síti, bylyzpsobeny kontaminací naftou v distribuním etzci(vyšší konec destilace), nedostatenou obmnou pipechodu ze zimního do letního období (vyšší tlakpar). V pípad nižších oktanových ísel a vyššíhoobsahu aromát je neshodná kvalita dsledkempídavku nestandardních složek. Kontaminacemotorovou naftou znamená v dsledku horšíspalování paliva, nižší výkon a riziko prokatalyzátor. Nižší oktanové íslo a vysoký obsaharomát znamená pro vozidla velké riziko.Zpsobuje nižší výkon, vyšší spotebu, vysokéemise uhlovodík, horší spalovací vlastnosti, rizikopro poškození katalyzátoru a nebezpeí pro palivovýsystém v dsledku tvorby úsad.Pipravované zmny v kvalit automobilovýchbenzinCitovaná smrnice povolila zvýšení obsahukyslíku a kyslíkatých látek. Celkový obsah kyslíkuje zvýšen na 3,7%m/m a obsah ethanolu je zvýšenna 10%V/V. Zvýšil se limit dalších kyslíkatýchlátek, nap. limitní obsah éter se zvýšil z 15%V/Vna 22%V/V. Takto bude upravena novelizovanátechnická norma SN EN 228, která by mla býtschválena do konce roku 2010. Tento typ benzinus vysokým podílem kyslíku však mohou používatjen vozidla, pro která to bude schváleno výrobcem.Pro vozidla, kde zmna paliva nebude schválena,bude nutno používat stávající kvalitu benzinu, tj.s max. 5% ethanolu. Tento druh benzinu musí býtv zemích EU na trhu minimáln do roku 2013. Probenzin s vysokým obsahem kyslíkatých látek,zejména ethanolu, je doporueno použitízušlechujících písad pro zlepšení spalování asnížení emisí.Souasná kvalita motorové nafty a probíhajícízmnyMotorová nafta má v souasné dob obsah sírymaximáln 10mg/kg. Od listopadu 2009 je podleSN EN 590 maximální pípustný obsahmethylester mastných kyselin zvýšen na 7%V/V apipravuje se snížení obsahu polyaromatickýchuhlovodík na úrove 8%m/m. Po motorovou naftus obsahem FAME nad 2%V/V byl zaveden další testpro stanovení oxidaní stability. Pro dosaženídostatené oxidaní stability motorové nafty25

V. Tebický9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“s vyšším obsahem FAME je nutné pidávatv dostateném množství antioxidaní písady.Odchylky v kvalit, zjišované v tržní síti, jsoupevážn v nižším bodu vzplanutí, který je zpsobenkontaminací stopami automobilového benzinuv distribuním etzci. Další odchylky byly zjištnyv obsahu síry a prbhu destilaní kivky. Jsoudsledkem pídavku nestandardních složek.Zaznamenán byl i vyšší než povolený pídavekFAME. Vyšší obsah síry a odlišný prbh destilaníkivky má negativní vliv na prbh spalování,emise-zejména obsah pevných ástic a nespálenýchuhlovodík, istotu palivového systému a životnostkatalyzátoru.Další zmny se pipravují i v požadavcích nakvalitu FAME. Pro zlepšení nízkoteplotníchvlastností NM se pipravuje zpísnní limitu proobsah monoglycerid a požadavek na teplotufiltrovatelnosti a bod zákalu u FAME.Smsná motorová naftaV závru roku 2009 probhla novela technickénormy pro smsnou motorovou naftu s obsahemFAME minimáln 30%V/V. Do požadavk sepromítají jakostní ukazatele pro motorovou naftu aFAME. Je zaveden druhý test pro stanovení oxidanístability (nutné použití odpovídajícího množstvíantioxidantu), požadavek na obsah alkalických kova kov alkalických zemin a obsah fosforu, vesrovnání s motorovou naftou je povolen mírn vyššíobsah vody. Palivo je ureno pro vozidla, u kterýchje jeho použití povoleno výrobcem, u vozidel mimozáruku je rozhodnutí na vlastníkovi vozidla.V souasné dob je zahájen proces tvorby evropskénormy paliva se zvýšeným obsahem FAMEv rozmezí 10%V/V až 30%V/V.Provozní zkušenostiOd roku 2008 je palivo SMN 30 ovovánov praxi ve vozidlech len skupiny Agrofert.Zkoušky probíhaly na 25 nákladních vozidlech.Sledován byl vliv na užitné vlastnosti vozidel vetnzimního provozu, na výmnný interval motorovéhooleje, plnní emisních limit vozidel a úinnostdávkování paliva (tlak v dávkovacích tryskách).Bhem dokonených zkoušek nebyly zjištnynegativní vlivy na provoz vozidel ani v zimnímobdobí, neprojevil se vyšší vliv paliva na ednínápln motorového oleje. Vozidla v prbhuzkoušek plnila požadavky na emisní limity a nebylzjištn negativní vliv paliva SMN 30 na prchodnostvstikovacích trysek.ZávrV R je zajištn prodej automobilových benzina motorové nafty podle SN EN 228 a SN EN590, probhl bezproblémový pechod na bezsirnápaliva a také dosavadní používání paliv s obsahembiopaliv je pi dodržení kvalitativních požadavkbezproblémové. Probhly zmny technickýchnorem. SN EN 590 - zvýšení obsahu MEMK na7%V/V, zvýšený požadavek na oxidaní stabilitu,nutnost zajištní nízkoteplotních vlastností, SN 656508 novelizace požadavk na smsnou motorovounaftu, zvýšení požadavk na oxidaní stabilitu aobsah písad a snížení obsahu kontaminant.V rámci CEN se pipravuje technická norma propalivo s obsahem 10%V/V až 30%V/V FAME (B10až B30).Pro automobilové benziny podle SN EN 228 -se pipravuje zmna, zavedení dalšího druhuautomobilového benzinu se zvýšeným obsahemkyslíku na 3,7%m/m, ve form až 10%V/V ethanolunebo až 22%V/V ETBE, pi souasném požadavkuzachování benzinu s nižším obsahem kyslíku v tržnísíti do roku 2013 pro starší vozidla.Probhly provozní testy paliva SMN 30 na 25vozidlech len skupiny Agrofert, nebyly zjištnynegativní vlivy tohoto paliva na provoz vozidel.Pi monitoringu kvality paliv byly zjištnyodchylky, které mohou mít na provoz vozidelnegativní vliv. Vzhledem ke zjištným odchylkám apipravovaným zmnám v kvalit paliv je prozachování dvry uživatel paliv nutná trvalákontrola kvality paliv formou monitoringu.Kontakt:Ing. Vladimír Tebický, CSc.Ústav paliv a maziv,a.s., len skupiny SGSU Trati 42, 100 00 Praha 10tel.: +420 274 021 330, e-mail: vladimir.trebicky@sgs.comAnotace:Hodnotí se sortiment motorových paliv a odchylky od normované kvality zjišované jejich soustavnýchsledováním v tržní síti. V návaznosti na environmentální specifikaci a standardizaci automobilových benzin amotorové nafty se popisují i probíhající zmny, které se následn promítnou do technických norem motorovýchpaliv.Klíová slova: monitoring kvality, motorová nafta, automobilové benziny, biopaliva, smsná paliva26

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Kvalita paliv na trhu v EUa eské republiceTECHAGROBRNO 23.3.2010Evropská legislativaLegislativa pro kvalitu paliv pro dopravuEvropská smrnice 30/2009/ECTechnické normy pro paliva a biopalivaAutomobilové benziny SN EN 228Ethanol SN EN 15376Palivo E-85 SN EN 656512, EN 15293Motorová nafta SN EN 590Metylestery mastných kyselin SN EN 14214Smsná motorová nafta SN 6565082Evropská legislativaLegislativa zmny ve složení a kvalit palivNovelizace smrnice o kvalit paliv 98/70, smrnice2009/30Zavedení novelizované smrnice do legislativy Rdo konce roku 2010Zmna technických norem pro benziny, ethanol,motorovou naftu a MEMKZvýšení podílu biopaliv v palivech327

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Sortiment paliv v Ra v okolních státech EUSouasná kvalita a sortiment paliv v RAutomobilový benzin SN EN 228Sortiment automobilových benzinBA 91 podíl cca do 2,0%, obdobn na Slovensku,v Polsku a Maarsku není v sortimentu,v Rakousku a SRN až 20 až 25% podíl na trhuBA 98 a vyšší, podíl na trhu cca 2%, v ostatníchevropských zemích cca 8%BA 95, podíl na trhu 95% je vyšší než v ostatníchstátech EU4Kvalita palivAutomobilový benzinSouasná kvalita Obsah síry max. 10mg/kg Obsah aromát max. 35%V/V, obsah olefin max.18%V/V Použití kyslíkatých látek – ethanol a étery, do max. obsahukyslíku 2,7%m/m- max. 5% ethanolu a max. 15%V/V éter Min 3, 5%V/V (schválená zmna na 4,1%V/V) ethanolu vroní produkci dodané na trh (zákon o ovzduší) v benzinuBA 95, v benzinu BA 98 jen ETBE, benzin BA 91 vesmsbez ethanolu5Kvalita palivSouasná kvalita paliv v RAutomobilový benzin SN EN 228Zjišované neshodyDestilaní zkouška - konec destilace - kontaminacezbytky NM pi distribuciTlak par - nedostatená obmna zboží zimní kvalityped letním obdobímOktanová ísla - kontaminace vtším množstvímmotorové nafty nebo pídavek nestandardníchsložekObsah aromát - dsledek pídavkunestandardních složekNebyly zjištny žádné neshody v dsledkupítomnosti ethanolu628

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Kvalita palivSouasná kvalita a sortiment paliv v ROdchylky v kvalit automobilových benzin Kontaminace motorovou naftou, vyšší konec destilace, dsledekprovozní nekázn, riziko pro katalyzátory, Nižší oktanová ísla, dsledek úmyslného pídavku technickýchbenzin, riziko pro vozidla, nižší výkon vyšší spoteba, horšíspalovací vlastnosti Vysoký obsah aromát, nedokonalé spalování, vyšší emise,riziko pro palivový systém a katalyzátor7Kvalita paliv – Novela EN 228Novela EN 228, pedpokládaná platnost2.polovina 2010BA 95 s obsahem max. 5 a 10%V/V ethanoluKontrola písad s obsahem kovObsah kyslíku se zvýší z 2,7%m/m na max. 3,7%m/mMax. obsah éter (ETBE) až 22%V/VPro starší vozidla nutnost zachování BA E-5 minimáln do roku 2013, vR asi déle v dsledku vysokého prmrného stáí vozidelVliv na tlak par, povoleno zvýšení podle obsahu ethanoluVliv na prbh destilaní kivky, zejména pedestilovaný objem pi70°C a 100°CEthanol (EN 15376) snížení obsahu chlorid, zavedení limitu prosulfátyZákaz používání písad s obsahem fosforu a kov, kontrola obsahu Mn(max. 6mg/kg, od 2014 max. 2mg/kgDoporueno používání písad pro zlepšení vlastností, zejména s cílemzlepšení spalování a snížení emisí8Kvalita palivNutné úpravy zážehového motoru v závislosti naobsahu ethanolukarburátorvstikerpadlosystémtlakovánípalivapalivovýfiltrzapalovánísystémodpaovánípalivovánádržkatalyzátormotormotor.olejpalivovépotrubívýfukovýsystémstudenýstart929

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Kvalita palivSouasná kvalita paliv v RMotorová nafta SN EN 590Zjišované neshodyBod vzplanutíDestilaní zkouška - teplota 95%V/V pedestilovanéhoobjemu - pídavek nestandardních složekObsah síry - pídavek nestandardních složekHustota pi 15°C - pídavek MEMK nad limitní obsah10Kvalita palivSouasná kvalita a sortiment paliv v ROdchylky v kvalit motorových naft Kontaminace automobilovým benzinem, dsledek provoznínekázn, nižší bod vzplanutí, negativní vliv vyššího tlaku par popídavku ethanolu do benzinu, bezpenostní charakteristikanižšítída holavosti Vyšší konec destilace, vyšší obsah síry, dsledek úmyslnéhopídavku nežádoucích látek do motorové nafty – horší spalovacívlastnosti, úsady, poškození katalyzátoru Vyšší hustota v dsledku vyššího obsahu MEMK – rizikooxidaní nestability, odlišné spalování, vliv na nápl motorovéhooleje11Kvalita palivMotorová nafta EN 590 novela v 10/2009 Obsah MEMK do 7%V/V, obsah PAH bude upraven max. 8%m/m Oxidaní stabilita podle EN ISO 12205 max. 25 g/m 3, Pro NM s obsahem MEMK nad 2%V/V dodatený test ox. stabilitypodle EN 15751 min. 20h , požadavek na pítomnost antioxidaníchpísad a doporuení pítomnosti detergent Požadavky na nízkoteplotní vlastnosti – nutnost ovení úinnostipísad MEMK podle EN 14214, požadavky se mní, zvýší se oxidanístabilita na 8hod,, MEMK jako složka motorové nafty – nízkoteplotní vlastnosti ti tídypodle CFPP a CP, pro dosažení CFPP bez písad (-10°C) jepožadavek nižšího obsahu monoglycerid (max. 0,3%m/m)1230

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Kvalita palivSmsná motorová nafta,SN 656508, novela 2009Min 30%V/V MEMK, v zákon o spotební dani MEOKvalitativní požadavky odpovídají požadavkm na motorovounaftuOdchylky:obsah vody max. 300mg/kg, oxidaní stabilita ,požadavek na pítomnost antioxidantuLimitující požadavky na obsah alkalických kov a fosforuV rámci CEN píprava technické normy pro palivo sobsahem MEMK 10 až 30%V/V13Kvalita palivOvení vlastností SMN 30 v praktickém provozu -spolupráce ÚPM a PREOLPalivo bylo oveno v praktickém provozu v roce 2008 a2009 na celkem 25 vozidlechSledován byl vlivna užitné vlastnosti vozidel vetn zimního provozu,na výmnný interval motorového olejeplnní emisních limit vozidelúinnost dávkování paliva (tlak v dávkovacích tryskách)14Kvalita palivOvení vlastností SMN 30 v praktickém provozu -spolupráce ÚPM a PREOLSouhrn výsledk zkoušeknebyly zjištny negativní vlivy na provoz vozidel ani v zimnímobdobí,neprojevil se vyšší vliv na ední nápln motorového olejevozidla v prbhu zkoušek plnila požadavky na emisní limitynebyl zjištn negativní vliv paliva SMN 30 na prchodnostvstikovacích trysek1531

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“ZávrV R prodej paliv podle SN EN 228 a SN EN 590,bezproblémový pechod na bezsirná paliva, dosavadníbezproblémové používání paliv s obsahem biopalivSouasné a pipravované zmny technických noremSN EN 590 - zvýšení obsahu MEMK na 7%V/V, zvýšenýpožadavek na oxidaní stabilitu, nutnost zajištní nízkoteplotníchvlastnostíSN 65 6508 novelizace požadavk na smsnou motorovounaftu, zvýšení požadavk na oxidaní stabilitu a obsah písada snížení obsahu kontaminant,píprava EN v rámci CEN pro palivo B10 až B30SN EN 228 - pipravuje se zmna, zvýšení obsahu kyslíku na3,7%m/m, 10% ethanolu a až 22%V/V ETBE, nutnost zachováníbenzinu s nižším obsahem kyslíku do roku 2013 pro starší vozidla,existuje doporuení výrobc vozidel pro možnost použití benzin svyšším obsahem ethanolu a obsahem MEMK nad 7%V/V16ZávrPraktické zkušenosti s používáním SMN 30, probhly dvady zkoušekZkoušky probíhaly celkem na …. vozidlech rzného stáí a úrovnpožadavk na plnní emisních limit,Nebyly zjištny negativní vlivy na provoz vozidelPi monitoringu kvality zjištny odchylky v kvalit paliv,automobilové benziny - krom tlaku par a vyššího konce destilacebyly zjištny odchylky v oktanových íslech a obsahu aromátu motorové nafty byly krom bodu vzplanutí zjištny odchylky i vprbhu destilaní kivky, obsahu síry a hustot pi 15°CKrom provozních odchylek byly zjištny odchylky s podezením naneoprávnnou manipulaciVzhledem ke zjištným odchylkám a pipravovanýmzmnám v kvalit paliv je pro zachování dvry uživatelpaliv nutná trvalá kontrola formou monitoringu kvality paliv17Dkuji za pozornostKontaktní osoba:Ing. Vladimír TebickýEmail: vladimir.trebicky@sgs.comTelefon: +420 274 021 33032

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Perspektivy produkt využití FAME a bioethanolu pi naplování smrnico využívání obnovitelných zdroj (2009/28/ES) a specifikaci motorovýchpaliv (2009/30/ES)Perspectives of products obtained by utilization of FAME and bioethanol under observanceof directives on utilization of renewable resources (2009/28/EC) and on specificationsof engine fuels (2009/30/EC)Ing. Jozef Mikulec, CSc. - Slovnaft VURUP, a.s. BratislavaIvan Vailing - Rasol Consulting, s.r.o. BratislavaBiogénne pohonné hmoty naSlovenskuJozef Mikulec, Slovnaft VURUP, a.s., BratislavaIvan Vailing, Rasol Consulting, s.r.o. BratislavaTechagro 2010, Seminá „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty „Brno 23.3.2010Smernica o obnovitených zdrojochenergie 2009/28/ESEurópsky parlament schválil jeden z hlavnýchcieov EÚ, ktorým je zabezpei 20 % podielobnovitených zdrojov energie na celkovejenergetickej spotrebe EÚ do roku 2020.Jednotlivé lenské štáty majú prispie kdosiahnutiu tohto ciea zvýšením podieluobnovitených zdrojov energie vo vlastnomenergetickom mixe.Nová legislatíva predpokladá širšie využívanieslnenej, veternej, i geotermálnej energie. Vsektore dopravy sa má v rámci celkovéhovyužívania palív do roku 2020 dosiahnu aspo10% podiel obnovitených energií (najmä biopalív).Smernica 2009/28/ES-1Smernica 2009/28/ES kladie dôraz na kritériáudržateného rozvoja obnovitených zdrojovenergie, kde patria aj biopalivá.Podiel biozložiek v motorových palivách budekomplexne posudzovaný a objektivizovanýna základe jeho príspevku k tvorbe skleníkovýchplynov analýzou ich celého životnéhocyklu od prípravy pôdy až po použitiev doprave.Takto sa upraví asto používané zjednodušenévyjadrenie úinkov biopalív.33

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Smernica 2009/28/ES-3Povolené podporné systémy Investiná pomoc, Oslobodenie od dane alebo zníženie dane, Režimy na podporu povinnosti využívania energie zobnovitených zdrojov, Priama podpora cien, vrátane výkupných sadzieb avyplácanie prémií. lenské štáty samostatne rozhodujú o miere využitiatýchto systémov. Hlavným cieom SR je vytvori vhodnú stratégiuzavádzania, uplatovania a podpory alternatívnychzdrojov, biokvapalín, biomasy a biopalív, na národnomtrhuTranspozícia do vnútroštátnej legislatívy do 5.12.2010.Záväzné národné cieleMajú poskytnú istotu pre investorovMajú podporova trvalý rozvoj technológiíz obnovitených zdrojovSprávne schvaovacie postupy by sa malizjednoduši (napr. pre malédecentralizované zariadenia na výrobuenergie z OZE formou jednoduchéhoohlásenia).Smernica 2009/28/ES-2Na dosiahnutie cieov bol stanovenýorientaný plán, uruje priemerné hodnotyna dvojroné obdobie, pre SR sú hodnotynasledovné:2011-2012 8,16%2013-2014 8,86%2015-2016 9,96%2017-2018 11,45%2019-2020 14%34

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Biopalivá - použitieHlavnou výhodou biozložiek pred inýmialternatívnymi palivami je ich schopnosmieša sa (aj ke s uritými obmedzeniami)s konvennými motorovýmipalivami a tak ich použi v existujúcomvozovom parku.Toto umožuje použi biozložky vpalivách bez výraznejšieho asovéhozdržania, vývoja a nákladov spojenýchuvedením alternatívnych typov vozidiel anákladov na zásobovaciu infraštruktúru.Biopalivá druhej generácieBiopalivá 2. generácie sa môžu vyrábaz ligno-celulózovej biomasy s využitímmoderných technológií.Lignocelulózové zdroje zahrujú drevo,lístie, kôru, slamu a pod., o nekonkurujeprodukcii potravín.Oakáva sa, že biopalivá 2. generáciebudú komercionalizované a schopnéovplyvova sektor dopravy za pä aždesa rokov.Biopalivá prvej generácieV zásade sa za biopalivá prvej generáciepovažujú biopalivá, ktoré sa vyrábajúz prebytkov ponohospodárskej produkcie.Bioetanol vyrábaný fermentanýmitechnológiami z rôznych ponohospodárskychsurovín ako je obilie, kukurica,cukrová repa a cukrová trstina.Metylestery mastných kyselín, vyrábanénajmä z repkového a sójového oleja.35

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“BioetanolBioetanol sa vyrába fermentanými technológiamiz rôznych ponohospodárskych surovín ako jeobilie, kukurica, cukrová repa a cukrová trstina.Pridáva sa do palív samostatne alebo potransformácii na ETBE.Problematické je to, že suroviny sú zárovesurovinami pre výrobu potravín.Ako perspektívne technológie výroby bioetanolua biobutanolu sa testujú výroby z vedajšíchproduktov potravinárskeho priemyslu a ponohospodárskychodpadov.Bioplyn-1 Bioplyn sa dá vyrába aj anaeróbnou fermentáciouvlhkých organických odpadov z ponohospodárstva, zvýroby potravín a istiarní odpadových vôd. Produktom fermentácie je zmes metánu, oxidu uhliitéhoa sírovodíka. V EÚ sa rone produkuje 230 PJ bioplynu, potenciál SRdo roku 2010 je 30MW (MH SR) Využíva sa najmä na výrobu tepla a /alebo kogeneranúvýrobu tepla a elektriny. Bioplyn pre použitie na pohon sa musí vyisti, vysuši askomprimova, o predstavuje alšie náklady. Dá sa predpoklada, že aj v blízkej budúcnosti sa lenmalá as bioplynu použije na pohonBioplyn-236

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Právny rámec použitia biozložiek_1Smernica EU . 2003/30/EC o biopaliváchZákon o spotrebnej dani z motorových palív. 98/2004 Z. z.Nariadenie vlády SR . 304/2008, ktorým samení a dopa nariadenie vlády SR .246/2006 Z. z. o minimálnom množstvepohonných látok vyrobených zobnovitených zdrojov v automobilovýchbenzínoch a motorovej nafte uvádzanýchna trh SRPrávny rámec použitia biozložiek_2 Poda Nariadenia vlády SR 246/2006 Z. z sa podpora používaniaobnovitených palív týka :- istých biopalív alebo vo vysokej koncentrácii v minerálnycholejoch, v súlade so štandardami na kvalitu palív, využívaných vdoprave,- zmesi benzínu alebo nafty s biopalivami alebo inými obnovitenýmipalivami, v súlade so štandardami na kvalitu palív, využívaných vdoprave,- kvapalín vyrobených z biokomponentov, napríklad bio-ETBE (etylterc-butyl-éteru),kde je percentuálny obsah biozložky presne daný V súlade s NV SR 304/2008 Z.z sa minimálny podiel biozložky vofosílnom palive zvyšil od 1.januára 2009 z pôvodných 2% na 3,4%energetického ekvivalentu. Od roku 2010 sa má podiel biozložiekzvýši na 5,75% energetického obsahuPrávny rámec použitia biozložiek_3 Vyhláška 60/2006 ktorou sa ustanovujú podrobnosti orozsahu a postupe pri poskytovaní informácií ominimálnom množstve pohonných látok vyrobených zobnovitených zdrojov v motorových benzínoch amotorovej nafte uvádzaných na trh Slovenskej republiky Vyhláška 488/2006 ktorou sa mení a dopa vyhláškaMinisterstva životného prostredia Slovenskej republiky .53/2004 Z. z., ktorou sa ustanovujú požiadavky nakvalitu palív a vedenie evidencie o palivách v znenívyhlášky Ministerstva životného prostredia Slovenskejrepubliky . 102/2005 Z. z.37

IJ. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Stav implementácia smernice 2003/30/EC v EUEnergy content of biofuels - EU 20078,00Energy content of biofuels in %7,00Real energy content (%)6,005,004,003,002,003,4% - SK 2009 Target5,75% - 2010 Target1,000,00DLIASFSKPNLMPL (6)GBSLORO (*)GR (6)IRLECZ (6)H (6)CYDK (6)LVESTFINL (6)B (6)Plán a plnenie smernice 2003/30/ECRok 2005 2006 2007 2008 2009 2010ETBE, toe 336 10 434 6 551FAME, toe 12 821 42 224 53 070cieová hodnota v 2 2 2 2 3,4 (5,75)%skutonos v % 0,3 1,041 1) 2,59 2,65 3,4 2) 4,0 2)1)Plnenie pomernej referennej hodnoty 1,333, vypoítanej od termínu úinnosti NV2)Predpoklad plneniaVýroba nafty s biozložkou_1 2004 : Prípravná fáza – príprava zariadenia na blendovanie,aplikaný výskum 2005 : Formulácia nafty s nízkym obsahom bionafty - MERO (B5) azaatie výroby zmesi B5 2006 : Rutinná výroba B5 a predaj pre slovenských a zahraninýchodberateov (stredoeurópsky trh) 2007 : Spoloný podnik s MEROCO na výrobu MERO vLeopoldove s kapacitou 100 ktpa Palma Tumys, a.s. – kapacita výroby 30 kt/r, zakonzervovaná,výroba v Agropodniku Jihlava38

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Výroba nafty s biozložkou_2Podiel biozložiek v nafte - Slovnaft:2006 – 36%2007 – 58%2008 – 75%2009 – 85%Výhad výroba B7 a B10.Výroba benzínu s biozložkou_11. bio-ETBE ako derivát fosílnej zložky a bioetanolu2. istý bio-etanol 2008 94 mil. l.3. zmes bio-ETBE a bio-etanolu V roku 2006 – konverzia MTBE na bio-ETBE, produkcia (50ktpa) V roku 2007 zaala výroba bio-ETBE - predaj na domácoma stredoeurópskom trhu V roku 2007 zaala prípravná fáza priameho pridávania bioetanoludo benzínu (E5 projekt) V decembri 2008 zaala výroba a predaj E5 (export)Výroba benzínu s biozložkou_2V roku 2007 : pre SR - min. obsah 1,5% obj.ETBE, pre Nemecko - na úrovni ~ 4,4 % obj.ETBE, pre Maarsko - s obsahom 9,5 % ETBE,pre Rakúsko – s obsahom min. 9,5% ETBEV roku 2008 : pre R - min. obsah 4% obj.ETBE, pre Posko - >10% obj. ETBE, preNemecko – zmena na min. energetický obsahbiozložky = ~ 7% ETBEDovoz benzín s biozložkami zo zahraniia39

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Rastlinné oleje a živoíšne tuky akopalivo pre dieselové motory _ isté rastlinné oleje a tuky, prípadne živoíšne tuky(TAG) môžu by za istých podmienok použité akomotorové palivá vhodné pre komernú prevádzkupredovšetkým v moderných vznetových motoroch. Vea fyzikálnych a chemických vlastností týchto palív jepodobných konvenným fosílnym palivám a ichpriamemu využitiu bráni predovšetkým ich vysokáviskozita, ktorá je niekokokrát vyššia v porovnaní snaftou. Tento problém je možné vyrieši zvýšenímteploty použitého paliva, kedy je už jeho viskozitaporovnatená s viskozitou motorovej nafty.PPO V roku 2007 spoluprácou RASOL a Slovnaft VÚRUP a.s.bola v rámci medzinárodného projektu SUGRE upravenáa osobitne sledovaná flotila 16 nákladných vozidielznaky Mercedes Benz Actros 1844 Euro3 a Euro 5,s vekovým priemerom menej ako rok, Tieto vozidlá bolivyužívané v medzinárodnej kamiónovej doprave. VozidláEuro 3 boli v štandartnom vyhotovení, vozidlá Euro 5 bolidodané výrobcom po akceptovaní požiadaviek na typ,vekos a umiestnenie palivových nádrží, umiestneniefiltrov, zväšenia olejovej náplne a ostatných náležitostí,ktoré uahili úpravu vozidla na rastlinný olej. Poas sledovaného obdobia vozidlá najazdili narastlinný olej spolu približne 1 912 000 km a spotrebovali582 000 litrov rastlinného oleja a asi 17 500 litrovmotorovej naftyPPO Dnes je k dispozícii rozsiahle know-how pre technickériešenia úpravy motorov, resp. ich palivovej sústavy.Najrozšírenejším typom je elektronicky riadenýdvojpalivový systém nafta – olej/tuk, so zníženímviskozity oleja/tuku jeho zahriatím. Princíp prevádzkyvozidla s dvojpalivovým systémom je nasledovný – štartna naftu, po dosiahnutí optimálnych pomerov prechod naolej/tuk, záver prevádzky opä na naftu. V SR sa dvojpalivové systémy s palivom repkový olej afosílna nafta využívajú od roku 1997. Poet upravenýchvozidiel a agrotechniky na prevádzku s PPO sa prudkozvýšil v roku 2006. Spôsobila to zvýšená informovanoso možnostiach využitia PPO, zvyšujúca sa cena fosílnejnafty a tiež vyššia dostupnos sofistikovaných systémovpre úpravu vozidiel. Celkovo bolo rokoch 2007 a 2008upravených na Slovensku viac ako 250 vozidiel.40

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“PPO Pre ich použitie v spaovacích motoroch však musia bymusia by zabezpeené optimálne podmienkyspaovania predovšetkým z hadiska prevádzkovýchrežimov motora (vonobeh, zaaženie motora),komunikácia s motorovou riadiacou jednotkou – vekosvstrekovanej dávky v súvislosti s teplotou a objemompaliva a alšie súvisiace požiadavky. Základnou podmienkou pre ich korektné využitiezhadiska spotreby a produkovaných emisií sú vysokévstrekovacie tlaky, ktorými dnešné moderné motorydisponujú (CR alebo erpadlové vstrekovae). Nízkevstrekovacie tlaky sú absolútne nevhodné a spaovanieTAG v týchto motoroch je asto predmetom rôznychvýskumov a štúdií, ktoré – celkom prirodzene TAG akopalivo neodporúajú.PPO V spolupráci RASOL, ECOFIL a nemeckej firmyRAPSTRUCK boli upravené nákladné vozidláprepravujúce v cementárni Holcim Rohožník, EcorecPezinok a cementárni VSH Tura nad Bodvou. Okrem týchto autoparkov boli upravené i vozidlá inýchprepravcov a celkovo bolo upravených v deviatichsledovaných autoparkoch:- 139 vozidiel Mercedes Benz Actros 1840, 1843, 1844,- 10 vozidiel Mercedes Benz Atego 1228, 2428,- 15 vozidiel Iveco Stralis 440- 7 vozidiel DAF XF 105, motor Paccar, Spolu 171 vozidiel v priebehu 24 mesiacov absolvovalospolu 29 120 000 kilometrov a spotrebovali 9 450 000litrov repkového oleja.PPO Systém RASOL sa vyznauje automatickým riadeníms intuitívnym ovládaním, ktoré nezvyšuje nároky naobslužný personál. Optimálny chod zabezpeujeautomaticky riadiaci systém, ktorý vyhodnocujeinformácie snímaných parametrov prostredníctvomjednotlivých snímaov a komunikácie s motorovouriadiacou jednotkou.. Poas prevádzky nevznikli žiadne závažné poruchy vsúvislosti s používaním istých rastlinných olejov akopaliva. Vozidlá boli bežne servisované v serviseautorizovaného predajcu, vrátane garanných prehliadoka výmeny prevádzkových kvapalín. Neprišlo k poruchežiadnych iných astí palivovej sústavy. Názory užívateov vyznievali v plnej miere v prospechrastlinného oleja41

J. Mikulec, I. Vailing9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“PoakovanieTáto práca bola podporená Agentúrou prepodporu výskumu a vývoja na základeZmluvy . APVV-20-037105.Kontakt:Ing. Jozef Mikulec, CSc. - Slovnaft VURUP, a.s. Bratislavae-mail: Jozef.Mikulec@vurup.sk42

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Nové trendy v technológii výroby motorových palív z prírodnýchtriacylglycerolovdoc. Ing. Ján Cvengroš, DrSc., Fakulta chemickej a potravinárskej technológie,Slovenská technická univerzita, BratislavaSummary: New trends in technology of motor fuels production from natural triacylglyceridesTransport biofuels are of importance owing to such factors as environmental protection, possible impact onclimatic changes, depletion of natural sources of fossil fuels, damping of dependence on crude oil import,sources diversification, etc. The transport in the EU is responsible for 21% of the greenhouse gases emission,90% of which originate in trafic. The EU adopted a target to substitute 10% of the fuel consumption in transportby alternative fuels by 2020, which needs to utilize 15% of the EU agricultural land. Sources for liquid fuels fortransport based on vegetable oils (FAME), sugar beet, sugar cane, as well as starch-containing agriculturalproducts such as cereals and legumes (bioethanol) - the first generation biofuels - are limited and cannot fullyreplace fossil fuels. In spite of these obstacles, it is possible to adopt measures to increase energy efficiency ofthe current biofuels through exploiting set-aside land, applying sophisticated technologies, increasing harvestvia genetic engineering application, utilizing non-food articles, waste frying oils, etc. In the nearest decades,natural triacylglycerides will constitute an important part of renewable energy sources, in particular as rawmaterials for transport-grade liquid fuels production. The second generation fuels produced by advancedtechnologies from ligno-cellulosic biomass originating from forest and agricultural waste, fast-growing speciesetc. are characterized by a more suitable carbon balance, lower energy intensiveness and higher productionpotential. Commercialization of the mentioned production modes is anticipated, however, in the horizon notbefore 5 to 10 years. In the article, three possible ways of utilization of used frying oils (UFO) are discussed: i/UFO treatment to the quality of DIN 51 605 for oils and fats used as a fuel in standard diesel engines aftermodification of engine periphery, ii/UFO treatment to the quality suitable for UFO transesterification to FAMEwith the key problem of oligomers presence in final esters, iii/ catalytic cracking of UFO to the liquid condensatewith the properties after treatment similar to fossil diesel.Key words: used frying oils (UFO), FAME, vegetable oils as diesel fuels, UFO crackingÚvodKvapalné palivá budú aj v najbližšíchdesaroiach kúovým segmentom palív predopravu. Spaovacie motory, poháané kvapalnýmipalivami, ostanú aj naalej jednýmz najrozšírenejších pohonných jednotiek pre svojuvysokú úinnos, spoahlivos, hospodárnosprevádzky a dobre zvládnutú konštrukciu. Kvapalnépalivá majú vysokú výhrevnos, ahko sa skladujúa prepravujú.V súasnosti na trhu palív prevláda dopyt popalivách pre dieselové motory nad dopytom popalivách pre zážihové motory. Z tohto dôvoduexistuje intenzívny výskum v oblasti alternatívnychpalív pre tieto typy motorov. Alternatívne palivá nabáze biopalív sa úspešne uplatujú v dopravev celosvetovom meradle, najmä v súvislosti snevyhnutnosou diverzifikácie zdrojov,s klesajúcimi zásobami ropy a jej stúpajúcou cenou.Úspech bioetanolu v Brazílii a USA, ako aj úspechmetylesterov mastných kyselín (FAME) v Európe,resp. pokroky v BTL (biomass to liquid)technológiách sú všeobecne známe.Netechnické faktory vyvolali v poslednýchrokoch istú stagnáciu vo výrobe alternatívnychpalív z rastlinných a živoíšnych produktov (etickéhadiská, energetická bilancia biopalív ako pomerenergie vloženej do ich výroby a energie získanej,diskusia palivo i potrava a pod.). Aj ke tietonámety sú znane prehnané a populistickyzneužívané, nie je možné ich ignorova.V súvislosti s energetickou bilanciou sa napríkladpredložili nové fundované rozbory [1,2], ktorénaopak zdôraznili pozitívnu energetickú bilanciubiopalív (FAME na báze repky asi 1:3 až 1:5, nabáze oleja jatropha 1:4 až 1:6, etanol z cukrovejrepy 1:1.6). Na druhej strane je však rovnakopotrebné odmietnu ako nepodložené a prehnanédemagogické prístupy k znižovaniu emisií CO 2 zakaždú cenu ako riešenia globálneho otepovania.Tieto riešenia sú spojené s enormnýmekonomickým zaažením a budú ma zrejmezanedbatený efekt. Treba odmietnua nepodporova technológie prípravy biopalívs nevyváženou energetickou bilancioua s nepresvedivými úsporami emisií. Novépravidlá EU pre biopalivá dávajú šancuudržateného rozvoja v tejto oblasti. Aj prirešpektovaní priority produkcie potravín budúprírodné triacylglyceroly (TAG) v najbližšíchdesaroiach stále významnou súasouobnovitených zdrojov energie.Vážnym handicapom biopalív 1. generácie jeich vysoká cena, ktorá u FAME predstavuje až 80% celkových nákladov. Biopalivá bez dotanýchopatrení by neboli schopné konkurencie voifosílnym palivám. Uvádza sa, žekonkurencieschopnos biopalív sa zaínauplatova v prípade FAME pri cene ropy asi 60 €za barel a v prípade etanolu z cukrovej repy pricene ropy asi 90 € za barel [3]. Riešení problémuvysokej ceny vstupov je niekoko. V prvom rade je43

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“to orientácia na lacné zdroje olejov a tukov, ako súnejedlé oleje, oleje so zvýšenou kyslosou,opotrebované oleje/tuky.Opotrebované fritovacie oleje a tuky (usedfrying oils UFO)Opotrebované fritovacie oleje a tuky (UFO) savyskytujú vo vekých množstvách pri príprave jedálalebo polotovarov fritovaním v priemyselnommeradle, Vyprážanie je z hadiska pracovnejteploty najviac namáhaným kulinárskym procesom,pri ktorom sa tuk zohrieva za prístupu vzduchu,svetla a prítomnosti vody na teplotu 160 až 200 °Cpomerne dlhý as. Niekokonásobné použitie tohoistého tuku pri kontinuálnom alebo opakovanomvyprážaní je nutné z ekonomických dôvodov.V podnikoch spoloného stravovania sa vypráža vjednej olejovej násade aj niekoko dní,v domácnostiach sa fritovací tuk vymiea až poniekokých týždoch. Poas toho môžu v tukuprebieha hydrolytické, oxidané, krakovaciea polymerizané reakcie. Po úprave UFO, najmä poodstránení tuhých neistôt (zvyšky potravín),znížení kyslosti a sušení, sa vykoná klasickátransesterifikácia a finálna úprava surových FAMErovnako ako v prípade erstvých olejov [4].Doterajšie skúsenosti z výroby FAME z UFO všakukazujú, že chemické zmeny, ktoré prebiehajúv rastlinných olejoch a živoíšnych tukoch poasvyprážania, sú natoko rozsiahle, že v niektorýchprípadoch obmedzujú až znemožujú palivárskevyužitie UFO na FAME. V UFO sa nachádzajúprodukty oxidaných, hydrataných, rozkladnýcha polymerizaných procesov. UFO sú takpoznaené svojou predhistóriou a obvyklé postupyprípravy FAME z UFO nevedú vždy k štandardnýmFAME. Aj napriek vysokej konverzii AG nametylestery, FAME z UFO vykazujú astonedostatoný obsah metylesterov, zvýšenúviskozitu, zníženú oxidanú stabilitu, zvýšenúhodnotu uhlíkového zvyšku (CCT) a pod.Nízky obsah metylesterov (ester content) podnormou prípustnú hodnotu 96.5 % hm. súvisípoda našich zistení najmä so vznikoma prítomnosou oligomérnych produktov z reakciedvojných väzieb v acyloch, a to v rámci tej istejmolekuly acylglycerolu (AG), alebo medzi rôznymimolekulami AG. Po hydrolýze by tieto produktyposkytli oligomérne mastné kyseliny, najmä dimérys dvomi karboxylovými skupinami. Pri esterifikácii,resp. pri transesterifikácii sa tieto produkty chovajúanalogicky ako acyly mastných kyselín a poskytujúpríslušné ME. Pri normovanom stanovení obsahuesterov GLC chromatografiou, kedy sa registrujúpíky ME od C12 po C24, sa však tieto produktyC36 a vyššie oligoméry neuplatnia. Okrem tohoiným štiepnym mechanizmom vznikajú najmäz nenasýtených acylov C16 a C18 aj ahšieprodukty C8 až C10, ktoré sa rovnako nestanoviav rámci medzných píkov. Výsledkom je nízkyobsah esterov. Prítomnos oligomérov vo FAMEmôže navyše nepriaznivo ovplyvni aj parameterkarbonizaný zvyšok a viskozitu, prítomnosahkých produktov bod vzplanutia.Množstvá UFO sú relatívne veké a vyžadujúsystémové riešenie. Odhad potenciálneho množstvaUFO zo zberu je napr. v Nemecku 300 000t/r,v Japonsku 400 000 t/r, v Írsku 10 000 t/r av Rakúsku 37 000 t/r [5]. Pre kalkulácie môže byužitoný údaj o výskyte UFO v množstve 5 kg naobyvatea za rok [5]. Cena UFO je výrazne nižšiaako cena erstvých olejov/tukov. UFO sa získavajúod producentov spravidla bezplatne a taknákladovou položkou je iba preprava a úprava.V tejto súvislosti sa zdôrazuje spracovanie UFOv malokapacitných decentralizovaných jednotkáchbez potreby ekologicky nevýhodných prepráv naveké vzdialenosti, spojených s dodatonouspotrebou paliva. V menších jednotkáchs diskontinuálnou výrobou je možné prispôsobitechnológiu kvalite konkrétnej násady. Ni všaknebráni spracovaniu UFO upraveného naštandardnú kvalitu vo vekokapacitnýchkontinuálnych transesterifikaných linkách. Kýmerstvé oleje a tuky požiadavku nízkej kyslosti anízkeho obsahu vody spravidla splujú, nie je topravidlom v prípade UFO. Postupy odkysleniaa sušenia olejov sú však dobre zvládnutéa nepredstavujú vážny problém [6]. Kúovýmproblémom UFO je teda prítomnos oligomérov,priom chemické poškodenie acylov (epoxidy,peroxidy, aldehydy, ketóny) je z hadiska obsahuesterov menej podstatné. Zabezpei štandardnúkvalitu finálnych UFOME znamená príslušnúúpravu alebo vstupných UFO, alebo výhodnejšiesurových UFOME po transesterifikácii.Mimoriadne úinným istiacim krokom je vákuovádestilácia surových UFOME, ktorou sa zabezpeiaprakticky všetky ovplyvnitené parametre UFOMEpoda EN 14 214 (s výnimkou obsahu G a MAG)[4]. Investiné a prevádzkové náklady pre tentospôsob finálnej úpravy UFOME (produkcia 15 ktFAME/r) sú porovnatené a nižšie akopri klasických postupoch [7]. Technológia výrobyFAME z UFO sa principiálne nelíši od štandardnejvýroby ME z erstvých rastlinných olejov aleboživoíšnych tukov. V súasnosti však nie je známyparameter alebo parametre UFO, ktoré bydovoovali rozhodnú, i budúce FAME budúspa EN 14 214. Poda našich meraní kvalitatívneúdaje poskytuje gélová chromatografia,semikvantitatívne informácie budú zrejme dostupnéz NIR spektroskopie.Rastlinné oleje a živoíšne tuky ako palivo predieselové motoryAj samotné rastlinné oleje a živoíšne tukymôžu by za istých okolností palivom pre dieselovémotory. Ich bezprostrednému využitiu bráni ichvysoká viskozita, ktorá je 10 až 20 krát vyššia v44

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“porovnaní s naftou. Tento problém je možnévyrieši zvýšením teploty nastrekovaných TAG dovalca, kedy viskozita TAG je už porovnatenás viskozitou nafty. Prestavba vozidla sa potom týkanajmä vytvorenia elektronicky riadenéhodvojpalivového systému nafta – olej/tuk a zníženiaviskozity oleja/tuku jeho zahriatím. Samotný motorostáva nezmenený. Princíp prevádzky vozidlas dvojpalivovým dvojnádržovým systémom jepotom jednoduchý – štart na fosílnu naftu, podosiahnutí optimálnych pomerov prechod naolej/tuk, záver prevádzky opä na naftu. Optimálnychod na to ktoré palivo poas prevádzkyzabezpeuje automaticky riadiaci systém.Kvalitatívne nároky na olej/tuk nie sú v porovnanís nárokmi na kvalitu olejov a tukov pre udskúvýživu, prípadne aj pre výrobu FAME nijakopreexponované [8]. Takto môžu by použitérepkový, slnenicový, sójový a palmový olej, zoživoíšnych tukov bravová mas a kurací tuk, aletiež aj menej tradiné a v našich krajinách exotickéoleje ako je napr. olej jatropha. Ich produkciaa distribúcia môže prebieha lokálne v rámcikrátkeho reazca s vysokou pridanou hodnotou.Rastlinné oleje a živoíšne tuky takto patriak najlacnejším biopalivám. Ich vysoká regionálnahodnota je zvláš zaujímavá pre rozvoj vidiekaa v rozvojových krajinách bez ropných zdrojov.Využívanie tejto skupiny prírodnýcha obnovitených produktov prináša alšiudiverzifikáciu zdrojov kvapalných palív predopravu, v tomto prípade v jednoduchej a ahkodostupnej forme za predpokladu prestavanéhovozidla s upraveným palivovým systémom. Je tutechnická možnos upravi UFO na kvalitu DIN51605 (norma pre kvalitu oleja/tuku pre priamespaovanie vo vznetovom motore) a využíva taktoupravené UFO ako palivo.V SR sa dvojpalivové systémy s palivomrepkový olej a fosílna nafta využívajú od roku1997. Repkový olej spluje DIN V 51605. Poetprestavaných vozidiel a agrotechniky na prevádzkus PPO sa prudko zvýšil v roku 2006. Spôsobila tozvýšená informovanos o možnostiach využitiaPPO, zvyšujúca sa cena fosílnej nafty a tiež vyššiadostupnos sofistikovaných systémov pre úpravuvozidiel. Presadili sa najmä systémy RASOL(medzinárodná kamiónová doprava na európskomkontinente) a RAPSTRUCK (logistika cementární vSR). Obidva systémy sa vyznaujú automatickýmriadením s intuitívnym ovládaním, ktoré nezvyšujenároky na obslužný personál. V rokoch 2007 a2008 sa takto upravilo na Slovensku viac ako 250vozidiel. Vekový priemer upravených vozidielpoužívaných v cementárach bol tri roky, u vozidielpoužívaných v kamiónovej doprave bol menej akorok. V deviatich sledovaných autoparkoch sasústredilo 139 vozidiel Mercedes Benz Actros1840, 1843, 1844, 10 vozidiel Mercedes BenzAtego 1228, 2428, 15 vozidiel Iveco Stralis 440 a 7vozidiel DAF XF 105, motor Paccar, spolu 171vozidiel. Tieto v priebehu 24 mesiacov absolvovalispolu 29 120 000 kilometrov a spotrebovali 9 450000 litrov repkového oleja. Bežné poruchy, ktoré savyskytli poas prevádzky vozidiel, nemali zásadnývplyv na celkové priaznivé hodnotenie rastlinnéhooleja ako paliva.Osobitnou flotilou vozidiel, kde sa pre úelyvýskumu a vývoja v rokoch 2007 a 2008 priebežnesledovali parametre, bol autopark 11 vozidielznaky Mercedes Actros 1844 Euro 3 a 5 vozidiel 5Mercedes Actros Euro5, upravených systémomRASOL po odjazdení 36.000 až 58.000 kilometrov.Vozidlá boli dodané výrobcom po akceptovanípožiadaviek užívatea na typ, vekosa umiestnenie palivových nádrží, umiestnenievzduchového filtra a ostatných náležitostí, ktoréuahili úpravu vozidla na rastlinný olej. Mali tiežupravenú olejovú vau, väšiu olejovú náplmotora umožujúcu predženie výmennýchintervalov motorového oleja pri použití biopalív,vyhrievaný predfilter paliva, tesniacie prvky odolnévoi biopalivám. Vozidlá boli bežne servisovanév servise autorizovaného predajcu, vrátanegaranných prehliadok a výmeny prevádzkovýchkvapalín. Príprava paliva bola kontrolovaná a bolizaruené všetky jeho kvalitatívne predpoklady.Z toho okrem iného vyplynula i dosahovanáživotnos palivových filtrov vo vozidlách, ktorákorešpondovala s priemernou životnosoupalivových filtrov v prípade použitia fosílnychpalív. Vozidlá boli vybavené monitorovacímzariadením, ktoré umožovalo online sledovaniestavu paliva v nádržiach, spotreby, rýchlostia ostatných prevádzkových stavov vozidla. Poassledovaného obdobia vozidlá najazdili na rastlinnýolej spolu približne 1 912 000 kilometrova spotrebovali 582 000 litrov rastlinného oleja a asi17 500 litrov motorovej nafty (30.4 L/100 km RO,0.9 L/100 km NM, pomer RO:NM je 33.2:1) Poasprevádzky nevznikli žiadne závažné poruchy vsúvislosti s používaním istých rastlinných olejovako paliva. Neprišlo k poruche žiadnych iných astípalivovej sústavy. Vo vozidlách Euro 5 s SCR bolaúplne odstránená typická aróma po spaovaní PPO.Spotreba rastlinného oleja ako paliva bola približnena rovnakej úrovni ako u motorovej nafty, o saempiricky preverovalo použitím jednotlivých palívna identických cestovných trasách s rovnakýmzaažením. Názory obsluhy /vodiov/ vyznievaliv plnej miere v prospech rastlinného olejapredovšetkým pre tichší a kudnejší chod motora azlepšenie jeho výkonových charakteristík.Dá sa konštatova, že používanie istýchrastlinných olejov (pure plant oils PPO) ako palivaza podmienky vhodne upraveného systému bolobezproblémové. PPO bol v SR v sledovanomobdobí oslobodený od spotrebnej dane a cena PPObola o 8 % až 12 % nižšia ako cena motorovejnafty, využívanie PPO prinieslo prevádzkovateom45

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“znanú úsporu. Nová právna úprava od marca 2009však znane zredukovala aktivity v tomto smere,nakoko umožuje používanie PPO ako pohonnejlátky len výrobcovi PPO. Používanie PPO bezdaových úav je nateraz v autodoprave prisúasnej cene fosílnej nafty nereálne. PPO teraznachádza väšie uplatnenie v kogeneranýchjednotkách na výrobu elektrickej a tepelnej energie.Krakovanie TAGTepelné krakovanie rastlinných olejova živoíšnych tukov ako zdrojov prírodnýchtriacylglycerolov (TAG) v prítomnosti katalyzátorapredstavuje alternatívnu formu výroby kvapalnýchpalív na báze obnovitených surovín. KrakovanieTAG nie je natoko využívané akotransesterifikácia TAG metanolom na FAME, môžema však v porovnaní s transesterifikáciouniekoko výhod, najmä nižšie prevádzkovénáklady, kompatibilitu s infraštruktúrou, motormia palivárskymi normami a flexibilitou voi zdrojomoleja/tuku.Pri teplotách okolo medzi 350 až 440 °C priatmosférickom tlaku poas 20 až 40 min. je možnépoda našich meraní získa kvapalné kondenzátys vysokým výažkom okolo 80 až 90 %, ktorýchdestilaná krivka je podobná destilanej krivkefosílnej nafty. Aj ke destilané krivky resp. GLCchromatogramy produktov krakovania a fosílnejnafty sú podobné, prítomné zložky nie sú identické,majú iba porovnatené body varu. Plynné produktypredstavujú asi 5 % a sú tvorené najmä CO a CO 2 .Zvyšok po krakovaní asi 5 % je viskózna kvapalinaaž bitúmen. Druh použitého rastlinného olejepodstatne neovplyvuje výažok kvapalnéhokondenzátu. Katalyzátor syntetický zeolit NaY,alebo prírodný zeolit klinoptylolit, použitý spodielom 2 až 10 % z násady, je recyklovatenýminimálne päkrát. Z viacerých testovanýchkatalyzátorov NaY a klinoptylolit vykazujúoptimálne hodnoty rýchlosti reakcie a výažkukvapalného kondenzátu s profilom podobnýmfosílnej nafte. Kvapalný kondenzát má ostrýzápach, ktorý je možné eliminova oddestilovanímprchavej frakcie s podielom asi 3 až 8 % hm. doteploty 190 °C. Touto úpravou kondenzátu sa zvýšijeho bod vzplanutia. Stabilita upravenéhokondenzátu je pomerne dobrá, GLC chromatogrampo 3 týždoch od prípravy nevykazuje zmeny. Kkondenzátu je vysoké, obvykle okolo 110 až 130mg KOH/g, o je v súlade s literárnymi údajmi.Korozívny test na medi je však negatívny (hodnota1a), rovnako aj test na oceli vykazuje iba nepatrnúkoróziu. Upravený kondenzát po hydrogenanejdeoxygenácii pri teplote do 360 °C a tlaku do 6MPa, katalyzátor NiW/Al 2 O 3 , poskytuje kvalitnépalivo pre dieselové motory s cetánovým íslomokolo 75.Hodnoty testov ukazujú, že upravenékondenzáty z krakovania repkovéhoa slnenicového oleja v zmesi s fosílnou naftousplujú všetky parametre predpísané normou EN590 pre dieselové palivá. Rovnako aj v tomtoprípade môžu by ako vstupný materiál prekrakovanie efektívne použité UFO najmä sozvýšenou kyslosou bez potreby predbežnejdeacidifikácie. Zmesné palivo NM + 7 % kondenzátUFO spa pri testoch poda EN 590 sledovanéparametre.Poakovanie / AcknowledgementTáto práca bola podporená agentúrou VEGA, registrané íslo projektu 1/0091/09.This work was supported by the Assistance Agency VEGA, project No. 1/0091/09.Literatúra1. Frondel M, Peters J., Energy Policy 35 (2007) 1675-1684.2. Wesseler J., Energy Policy 35 (2007) 1414-1416.3. An EU Strategy for Biofuels, SEC (2006) 142.4. Cvengroš J., Cvengrošová Z.: Biomass Bioenergy 27 (2004) 173-181.5. Mittelbach M., Proc. 2 nd European Motor Biofuels Forum, 22.-25.Sept. 1996, Graz (Austria), pp. 183-187.6. Cvengroš J., Mikulec J., Proc. Int. Seminar TECHAGRO 2008 Brno, 9.4.2008, pp.33-43.7. erný J., Zborník “Výroba a využitie bionafty v podmienkach Slovenska”, Revúca, 16.5.1997, str. 30-36.8. Vailing I., Franta R., Stacho D., Mikulec J., Cvengroš J., Zborník 8. medzinárodného sympózia Motorovépalivá 2008 (Motor Fuels 2008), 23.- 26.6.2008, Tatranské Matliare, str. 732-746.Kontakt:Doc. Ing. Ján Cvengroš, DrSc.Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU / Faculty of Chemical and Food Technology, SlovakUniversity of TechnologyRadlinského 9, 812 37 Bratislava, Slovenskotel.: +421 2 59325531, e-mail: jan.cvengros@stuba.sk46

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Nové trendy v technológiivýroby motorových palívz prírodných triacylglycerolovJán CvengrošFakulta chemickej a potravinárskej technológie,Slovenská technická univerzita, BratislavaTECHAGRO 2010 BrnoBiopalivá pre dopravu⇒ ochrana životného prostredia⇒ dostupné zásoby fosílnych palív⇒ zníženie závislosti na dovoze ropy⇒ diverzifikácia zdrojovDoprava v EU produkuje 21 % emisiískleníkových plynov⇒ z toho 90 % je z cestnej dopravyCie EU⇒ nahradi do roku 2020 10 % zo spotrebypalív v doprave alternatívnymi palivami⇒ 15 % ornej pôdy v EUTECHAGRO 2010 BrnoKvapalné palivá pre dopravu–biopalivá1. generácie –⇒ rastlinné oleje (FAME)⇒ cukrová repa, škroboviny (bioetanol(bioetanol)majú limitované zdroje a nemôžu kapacitnenahradi fosílne paliváMožné opatreniazvýšenie energetickej úinnosti súasných biopalívvyužitie ladom ležiacej pôdyaplikácia sofistikovaných technológií,zvýšenie výnosov aplikáciou génového inžinierstvavyužívanie nepotravinárskych artiklovopotrebované fritovacie oleje a pod.TECHAGRO 2010 Brno47

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Prírodné TAG v najbližších desaroiachvýznamná súas obnovitených zdrojov energiesurovina pre kvapalné palivá pre dopravuPalivá 2. generácie, , vyrábané progresívnymitechnológiami z lignocelulózovej biomasyz lesníckych a ponohospodárskych odpadov,rýchlorastúcich drevín a pod.⇒ výhodnejšia uhlíková bilancia⇒ nižšia energetická náronos⇒ vyšší produkný potenciálKomercionalizácia týchto postupov⇒ najskôr v horizonte 5 až 10 rokovTECHAGRO 2010 BrnoKvapalné palivá⇒ kúový segment palív pre dopravuSpaovacie motory, poháané kvapalnými palivami⇒ najrozšírenejšia pohonná jednotkavysoká úinnosspoahlivoshospodárnos prevádzkydobre zvládnutá konštrukciaKvapalné palivávysoká výhrevnosbezproblémová skladovatenos a prepravaTECHAGRO 2010 BrnoVážny handicap biopalív 1. generácie⇒ vysoká cena, pre FAME až 80 % celkových nákladov⇒ biopalivá bez dotaných opatrení neschopnékonkurencie voi fosílnym palivám⇒ suroviny pre prípravu FAME sa zárove používajú preudskú výživu a ako krmivo pre zvieratáKonkurencieschopnos biopalív⇒ FAME pri cene ropy asi 60 € za barel⇒ etanol z cukrovej repy pri cene ropyasi 90 € za barelProblém vysokej ceny vstupov⇒ orientácia na lacné zdroje olejov a tukovnejedlé oleje, oleje so zvýšenou kyslosou,opotrebované oleje/tukyTECHAGRO 2010 Brno48

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Opotrebované fritovacie oleje a tuky(usedfrying oils UFO)⇒ príprava jedál alebo polotovarovfritovaním vo vekokapacitnoma priemyselnom meradleVyprážanie⇒ olej/tuk sa zohrieva za prístupuvzduchu, svetla a prítomnosti vodyna teplotu 160 až 200 °C pomernedlhý as ekonomické dôvodyTECHAGRO 2010 BrnoHydrolytické, oxidané, krakovacie a polymerizanéreakcie⇒ hydrolytické štiepenie TAG v prítomnosti vodyz vyprážaných potravín na VMK a G⇒ vzdušný kyslík s nenasýtenými acylglycerolmi zavzniku rôznych oxidaných produktov nas ýtené a nenasýtené aldehydy, ketóny,uhovodíky, laktóny, , alkoholy, kyseliny, esteryVäšina z nich ostáva v tuku, napr. dimérne apolymérne kyseliny, dimérne acylglyceroly apolyglyceroly ako produkty radikálových reakcií azvyšujú viskozitu fritovacieho tukuTECHAGRO 2010 BrnoNárast obsahu polárnych látok⇒ dôležitý parameter pre posúdenie hbkyrozkladu fritovacieho tuku⇒ ak ich obsah prekroí 25 %, tuk sa musívymeniRovnako zvýšený obsah polymérnych látoknad 10 %⇒ dôvod na výmenu olejovej náplnefritézy za erstvúTECHAGRO 2010 Brno49

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Opotrebované fritovacie oleje a tuky(usedfrying oils UFO)⇒ príprava jedál alebo polotovarovfritovaním vo vekokapacitnoma priemyselnom meradleVyprážanie⇒ olej/tuk sa zohrieva za prístupuvzduchu, svetla a prítomnosti vodyna teplotu 160 až 200 °C pomernedlhý as ekonomické dôvodyTECHAGRO 2010 BrnoHydrolytické, oxidané, krakovacie a polymerizanéreakcie⇒ hydrolytické štiepenie TAG v prítomnosti vodyz vyprážaných potravín na VMK a G⇒ vzdušný kyslík s nenasýtenými acylglycerolmi zavzniku rôznych oxidaných produktov nas ýtené a nenasýtené aldehydy, ketóny,uhovodíky, laktóny, , alkoholy, kyseliny, esteryVäšina z nich ostáva v tuku, napr. dimérne apolymérne kyseliny, dimérne acylglyceroly apolyglyceroly ako produkty radikálových reakcií azvyšujú viskozitu fritovacieho tukuTECHAGRO 2010 BrnoNárast obsahu polárnych látok⇒ dôležitý parameter pre posúdenie hbkyrozkladu fritovacieho tuku⇒ ak ich obsah prekroí 25 %, tuk sa musívymeniRovnako zvýšený obsah polymérnych látoknad 10 %⇒ dôvod na výmenu olejovej náplnefritézy za erstvúTECHAGRO 2010 Brno50

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Chemické zmeny v tuku poas vyprážania⇒ zvýšenie jeho viskozity, zvýšenie obsahu vonýchmastných kyselín, zmena farby na tmavohnedúaž ervenú, pokles jódového ísla, zmenarefrakcie a zvýšená penivos tukuHbka zmien⇒ závisí od mnohých faktorov, ako je druh oleja,druh vyprážanej potraviny, technológiafritovania, teplotný režim, doba používaniaKvalita fritovacích olejov⇒ dôkladný monitoring v záujme ochranyspotrebitea a senzorických parametrovvyprážanej potravyTECHAGRO 2010 BrnoMnožstvá UFO ⇒ relatívne veké⇒ Nemecko 300 000t/r, Japonsko 400 000 t/rÍrsko 10 000 t/r, Rakúsko 37 000 t/r⇒ výskyt UFO v množstve 5 kg na obyvatea za rokZákaz používa UFO v kmnych zmesiach⇒ využitie UFO na prípravu palív pre dieselovémotoryUFO mimo potravinového reazcaCena UFO výrazne nižšia ako cena erstvýcholejov/tukov⇒ UFO od producentov spravidla bezplatne⇒ nákladová položka je iba preprava a úprava⇒ mimoriadne zaujímavá komodita so znanýmpotenciálomTECHAGRO 2010 BrnoTri smery využitia UFO v oblasti motorových palívpre dopravu:i/ úprava UFO na kvalitu vhodnú pretransesterifikáciu UFO metanolom na FAMEs finálnou úpravou FAME, priom kúovýmproblémom je prítomnos oligomérov v UFOMEii/ / úprava UFO na kvalitu DIN 51 605, platnú preoleje a tuky urené na priame spaovaniev štandardným dieselových motoroch s upravenouperifériou motoraiii/ katalytické krakovanie UFO na kvapalnýkondenzát, po úprave s vlastnosami blízkymifosílnej nafteTECHAGRO 2010 Brno51

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“1. UFO na UFOMETechnológia výroby FAME z UFO⇒ štandardná výroba ME z erstvých olejov/tukovChemické zmeny poas vyprážania rozsiahle⇒ v niektorých prípadoch obmedzujú ažznemožujú palivárske využitie UFO na FAMEV UFO produkty oxidaných, hydrataných,rozkladných a polymerizaných procesov⇒ postupy prípravy FAME z UFO nevedú vždyk štandardným FAMENapriek vysokej konverzii AG na metylestery⇒ FAME z UFO asto nedostatoný obsahmetylesterov, , zvýšenú viskozitu, zníženúoxidanú stabilitu, zvýšenú hodnotu uhlíkovéhozvyšku (CCT) a pod.TECHAGRO 2010 BrnoV súasnosti nie sú známe parametre UFO,ktoré by dovoovali rozhodnú, i budúceFAME budú spa EN 14 214Poda našich zistení nízky obsahmetylesterov pod normou prípustnúhodnotu 96.5 % hm.⇒ vznik a prítomnos oligomérnychproduktov z reakcie dvojných väziebv acyloch, a to v rámci tej istejmolekuly AG, alebo medzi rôznymimolekulami AGTECHAGRO 2010 BrnoHydrolýza⇒ oligomérne mastné kyseliny, najmä dimérys dvomi karboxylovými skupinamiEsterifikácia, , resp. transesterifikácia⇒ tieto produkty sa chovajú analogicky ako acylymastných kyselín a poskytujú príslušné MEPri normovanom stanovení obsahu esterov GLC,kedy sa registrujú píky ME od C12 po C24, sa všaktieto produkty C36 a vyššie oligoméry neuplatniaTECHAGRO 2010 Brno52

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Riešenie⇒ odstránenie oligomérnych a tiež ahkýchproduktov, a to alebo z pôvodných UFO,alebo z vyrobených FAMEPrimárnym problémom ostáva identifikáciaa kvantifikácia týchto neželaných zložiekNa základe vlastností UFO rozhodnú, i budúceUFOME môžu by problémovéGPLC, NIR, NMR, viskozimetria, dieletrimetriaTECHAGRO 2010 Brno2.Rastlinné oleje a živoíšne tuky ako palivopre dieselové motoryMenej propagované, ale významné palivo predieselové motory⇒ triacylglyceroly (TAG)isté rastlinné oleje (pure(plant oilsPPO) a živoíšne tukyTECHAGRO 2010 BrnoPPO⇒ repkový, slnenicový, palmový, sójovýolej a pod.⇒ bravová mas, hovädzí loj, kurací tuk,použitý fritovací olej (UFO) a pod.Produkcia a distribúcia⇒ krátky reazec, vysoká pridaná hodnotaPPO - najlacnejšie biopaliváPredpoklad: prestavané vozidlo s upravenýmpalivovým systémom⇒ elektronicky riadený dvojpalivovýdvojnádržový systém nafta (DF) – PPO⇒ zníženie viskozity PPO jeho zahriatímštart DF → chod PPO → záver DFTECHAGRO 2010 Brno53

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Optimálny chod na to-ktoré palivo– automatický riadiaci systémKvalitatívne parametre PPO⇒ bežné hodnoty ( DIN 51 605)voda max. 500 ppm, , K max. 2.0 mg KOH/g, Ca+Mgmax. 20 ppm, , P max 12 ppm, , neistoty max. 24 ppmPrestavba vozidiel ⇒ RASOL, RAPSTRUCK⇒ upravené vozidlá priamo od výrobcu⇒ traktor Agrotron NaturalpowerNemecko ⇒ 60 000 prestavaných vozidiel(odhad 2006)⇒ ich spotreba 300 000 až 400 000 t/r PPO0.5 % spotreby kvapalných palívTECHAGRO 2010 BrnoVýhody PPO→ netoxické (sú jedlé)→ biologicky odbúratené→ nehoravé, b. vzpl. . nad 170 °C,→ bezpené skladovanie a preprava→ cenovo výhodnéNevýhody PPO→ nízke cetánové íslo 39 - 44→ vysoká viskozita – problém aerosólov→ možnos zanášania vstrekovacích dýz→ nedokonalé spaovanie – zhoršené emisie→ nižší energetický obsah→ znehodnocovanie motorového olejaTECHAGRO 2010 BrnoDieselový motor⇒ prevádzka na FAME → bez problémov⇒ prevádzka na PPO → problémy možnéSR ⇒ niekoko stoviek upravených vozidielJe tu technická možnos upravi UFO nakvalitu DIN 51605 (norma pre kvalituoleja/tuku pre priame spaovanie vovznetovom motore) a využíva taktoupravené UFO ako palivoTECHAGRO 2010 Brno54

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“3. Krakovanie TAGTepelné krakovanie rastlinných olejova živoíšnych tukov (prírodné TAG)v prítomnosti katalyzátora⇒ alternatívna forma výroby kvapalných palív nabáze obnovitených surovínKrakovanie TAG⇒ menej využívané ako transesterifikácia TAGnaFAMEVýhody⇒ nižšie prevádzkové náklady⇒ kompatibilita s infraštruktúrou, motormia palivárskymi normami⇒ flexibilita voi zdrojom oleja/tukuTECHAGRO 2010 BrnoKrakovanie TAG ⇒ katalyzátory⇒ prechodné kovy ⇒ technológia Supercetane⇒ alumina⇒ zeolity⇒ HZSM-5 kvapalné palivá pre zážihovémotoryNaše doterajšie výsledky⇒ katalyzátor zeolit NaY, , 2 až 10 %,recyklovatený⇒ teplota 350 až 420 °C, normálny tlak⇒ výažok kvapalného kondenzátu vysoký 80až 90 %⇒ plynné zložky cca 5 % CO2, CO⇒ zvyšok cca 5 % bitúmen, viskóznakvapalinaTECHAGRO 2010 BrnoKvapalný kondenzát⇒ destilaná úprava do 190 °C, frakcia 3 až 8 %hm.⇒ GLC chromatogram podobný fosílnej nafte⇒ zložky nie identické, podobné b.v.⇒ stabilita dobrá⇒ K vysoké 120 mg KOH/g, korozivita v normeHodnoty testov ukazujú, že upravené kondenzátyz krakovania repkového a slnenicového olejav zmesi s fosílnou naftou splujú všetky parametrepredpísané normou EN 590 pre dieselové paliváTECHAGRO 2010 Brno55

J. Cvengroš9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Rovnako aj v tomto prípade môžu by ako vstupnýmateriál pre krakovanie použité UFO najmä sozvýšenou kyslosou bez potreby predbežnejdeacidifikácieakujem za pozornosTáto práca bola podporená agentúrou VEGA, registrané ísloprojektu 1/0091/09TECHAGRO 2010 BrnoNové trendy v technológii výroby motorových palív z prírodných triacylglycerolovAnotace:Biopalivá pre dopravu majú význam z viacerých príin, ako je ochrana životného prostredia a možné dopady naklimatické pomery, zmenšujúce sa dostupné zásoby fosílnych palív, zníženie závislosti na dovoze ropy,diverzifikácia zdrojov a pod. Doprava v EU produkuje 21 % emisií skleníkových plynov, z toho 90 % jez cestnej dopravy. Cie EU je nahradi do roku 2020 10 % zo spotreby palív v doprave alternatívnymi palivami,o vyžaduje 15 % ornej pôdy v EU. Kvapalné palivá pre dopravu, založené jednak na rastlinných olejoch(FAME), jednak na cukrovej repe, cukrovej trstine a na škrobových ponohospodárskych produktoch ako súzrniny a strukoviny (bioetanol) – tzv. biopalivá 1. generácie – majú limitované zdroje a nemôžu kapacitnenahradi fosílne palivá. Napriek tomu sú možné opatrenia na zvýšenie energetickej úinnosti súasných biopalívs využitím ladom ležiacej pôdy, aplikáciou sofistikovaných technológií, zvýšením výnosov aplikáciou génovéhoinžinierstva, využívaním nepotravinárskych artiklov, opotrebovaných fritovacích olejov a pod.). Prírodnétriacylglyceroly budú aj v najbližších desaroiach stále významnou súasou obnovitených zdrojov energienajmä ako suroviny pre prípravu kvapalných palív pre dopravu. Palivá 2. generácie, vyrábané progresívnymitechnológiami z lignocelulózovej biomasy z lesníckych a ponohospodárskych odpadov, rýchlorastúcich drevína pod., majú výhodnejšiu uhlíkovú bilanciu, nižšiu energetickú náronos a vyšší produkný potenciál.Komercionalizácia týchto postupov sa však oakáva najskôr v horizonte 5 až 10 rokov. V lánku sú diskutovanétri smery využitia opotrebovaných fritovacích olejov (UFO) v oblasti motorových palív pre dopravu: i/ úpravaUFO na kvalitu DIN 51 605, platnú pre oleje a tuky urené na priame spaovanie v štandardným dieselovýchmotoroch s upravenou perifériou motora, ii/ úprava UFO na kvalitu vhodnú pre transesterifikáciu UFOmetanolom na FAME, priom kúovým problémom je prítomnos oligomérov v metylesteroch pripravenýchz UFO, iii/ katalytické krakovanie UFO na kvapalný kondenzát, po úprave s vlastnosami blízkymi fosílnejnafte.Klíová slova: opotrebované fritovacie oleje (UFO), FAME, rastlinné oleje ako dieselové palivo, krakovanieUFO56

M. Bažata9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Zhodnocení parametr vzntových motor testovaných traktorpohánných palivy z epky olejné a perspektivy rozvoje pro tato palivaAssessment of compression engine parameters of tested tractors driven by rapeseed oil fuelsand perspectives of development for these fuelsIng. Miroslav Bažata - AGROPODNIK, a.s. JihlavaZhodnocení parametrvzntových motortestovaných traktorpohánných palivyz epky olejné aperspektivy rozvoje protato paliva9. mezinárodní semináBVV TECHAGRO 2010Brno, 23.3.2010AGROPODNIK, akciová spolenost, JihlavaMiroslav BažataAGROPODNIK, akciová spolenost, Jihlavalen:•Stabilní odbratel epky na lokální úrovni•Dlouhodobý dodavatel MEO•Synergie s PALMA Group a.s.•110 tis. tun – celková výrobní kapacitaMEO• 100 tis. tun – celková lisovací kapacitaoleje z epky a sluneniceSVBSdružení pro výrobubionaftyPovinné pimíchávání:•Spolupráce s významnými petrochemickýmispolenostmi v regionu stední a východníEvropy:•PKN ORLEN GROUP (UNIPETROL RPA,PKN ORLEN SA, UNIRAF SK), EPRO,LOTOS, OMV, MOL GROUP (SLOVNAFT,MOL)Pohonné hmoty:•Distribuce motorové nafty avysokoobjemových biopaliv Biodiesel B30 aB100 po celé R5004003002001000Tisíce 2007 2008 2009 2010SpotebaFAME ProdukníkapacityR 2007 2008 2009 2010 2011Spoteba motorové nafty kT 4 021 4 030 3 829 3 867 3 983Spoteba FAME T 20 105 80 600 172 283 226 207 250 916FAME v motorové naft % 2,00% 2,00% 4,50% 4,5/6,3% 6,30%v/vProdukní kapacity kT 242 242 412 412 412Využití produkeních kapacit % 8% 33% 42% 55% 61%Využití paliv a alternativních paliv v AGROsegmentu MOTOROVÁ NAFTA– = B7– Obsah FAME v kvalit SN EN 14214 max. 7,0 %V/V– Zmna kvalitativní normy SN EN 590 v 2010 BIODIESEL B30– SMN 30 = Smsná motorová nafta s obsahem minimáln 30% V/V MEO– Kvalitativní norma SN EN 656508– Obsahuje 70% motorové nafty + 30% methylesteru epkového oleje BIODIESEL B100– = FAME = Methylester mastných kyselin– Kvalitativní norma SN EN 14214– Název: Methylester mastných kyselin - pro povinné pimíchávání do motorové nafty– Název: Biodiesel B100 – 100% biodiesel pro pohon vzntových motor– Rzné druhy FAME• MEO – surovina epkový olej – hlavní surovina pro výrobu v R• SME – surovina sójový olej• PME – surovina palmový olej• atd.57

M. Bažata9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Legislativa paliv a biopaliv pro vzntové motory– Zákon o ovzduší .86/2002 Sb.• Povinnost % pimíchávání FAME do motorové nafty:– Od 1.9.2007 – min. 2,0 % V/V– Od 1.1.2009 – min. 4,5 % V/V– Od 1.6.2010 – min. 6,0 % V/V– Zákon o spotební dani (SpD) .353/2003• Od 1.1. 2007 Biodiesel B100 podmínen ozvobozen od SpD 9950 CZK/1000l• Od 1.1.2008 Biodiesel B100 zatížen SpD 9950 CZK/1000l• Od 1.2.2008 SMN 30 snížená sazba SpD na 6866 CZK/1000l• Notifikace na Biodiesel B100 pijata, notifikace na Biodiesel B30 prodloužena v EKAKTUÁLN• Od 1.10. 2009 Biodiesel B100 podmínen ozvobozena od SpD 9950 CZK/1000l• Do 1.10. 2009 „Zelená nafta“ – vratka SpD u MN 60% z 9950 CZK/1000l a uBiodiesel B30 80% z 6866 CZK/l• Od 1.10. 2009 „Zelená nafta“ – vratka SpD u MN 60% z 9950 CZK/1000l a uBiodiesel B30 85% z 6866 CZK/l stanoveno dle § 57 odst. 5 zákona . 353/2003Sb., o spotebních daních, v platném znní• Od 1.1.2010 zvýšená sazba spotební dan u motorové nafty z 9950 CZK/1000 lna 10950 CZK/l a u Biodiesel B30 z 6866 CZK/l na 7765 CZK/lVertikální integrace a synergické efektyEPKAENERGIEPROPRODUKCIBIODIESELNEBOMOTOROVÁNAFTAMEO,FAMESrovnání parametr motorDoporuení importéra pro provoz na B30Návod k obsluzeEkonomický efekt pi provozu na B30Srovnání parametr motorDoporuení výrobce pro provoz na B30Návod k obsluzeEkonomický efekt pi provozu na B30Ekologický efekt pi provozu na B30Distribuní místa B30 v R58

M. Bažata9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Srovnání parametr motor JOHN DEERE pohánnýchmotorovou naftou a palivy z epky olejnéPorovnání60max. výkon pi použití uvedených paliv544842Pokles výkonu uB30 / MN:o 1,89%Celkový efekt uB30 / MN:o 4,29%Zvýšení spoteby uB30 / MN:o 2,40%Max. výkon motoru P [kW]363024181260Motorová nafta Smsné palivo B30 MEOMax. výkon motoru [kW] 53 52 49Snížení výkonu motoru [%] 1,89 7,55350Porovnání mrných spoteb paliv pi max. výkonuMrná spoteba paliva m pe [g/kW.h]30025020015010050Ing. František VimrIng. Martin GrygarIng. Jan DušekIng. Jií Švastalza STROMProf. Ing. F. Bauer, CSc.za MZLU0Motorová nafta Smsné palivo B30 MEOMrná spoteba paliva [g/kW.h] 292 299 336Zvýšení mrné spoteby [%] 2,40 15,07Doporuení STROM Praha pro provoz na Biodiesel B30u užitkových a zemdlských stroj JOHN DEERE Provoz na BIODIESEL B30 je možný pi splnní 2 podmínek1. Je zaruena erstvost a kvalita paliva podle normy SN 6565082. Je dodržena technologická káze pi použití paliva– B30 je nutné spotebovat do 90 dn od data výroby– Je nutné zkrátit dobu výmny palivového filtru (filtr) na ½(polovinu). U stroj v záruce je nutné tuto výmnu doložit.– Pokud stroj bude odstaven na delší dobu je nutné provéstproplach palivové soustavy a naplnit ji motorovou naftou.Vzáruní dob musí tento úkon provést autorizovaný servis.– Majitel stroje povinen písemn oznámit svému autorizovanémuservisu zahájení používání biopaliva u stroj vzáruce.– Pi použití smsného paliva B30 mže být zvýšená spoteba occa 1 až 5 % oproti motorové naft.– B30 je pipraven i pro zimní provozB30 seNEDOPORUUJEpoužívat:•U vozidel s malýmobratem palivaDodatek Návodu k obsluze pi provozu na B30Kalkulace cen a vratky spotební dan u „ZELENÉNAFTY a B30“modelová cena do 1.1.2010 prmrná cena k 23.3.2010Aktuální cena motorové nafty v CZK/l 21,80 22,80Aktuální cena Biodiesel B30 v CZK/l 19,50 20,302009Zelená nafta a vratka SpD v R Motorová nafta do 1.1.2010 Biodiesel B30 do 1.10.2009 Biodiesel B30 od 1.10.2009Norma kvality SN 590 SN 656508 SN 656508Cena CZK/l 21,80 19,50 19,50Spotební da (SpD) v CZK/l 9,95 6,866 6,866Vratka spotební dan v % 60% 80% 85%Vratka spotební dan v CZK/l 5,97 5,49 5,84Skutená cena PHM pro AGRO segment 15,83 14,01 13,66Rozdíl SpD vi MN 0,48 0,13Rozdíl ceny MN a B30 v CZK/l 2,30 1,82 2,172010Zelená nafta a vratka SpD v R Motorová nafta od 1.1.2010 Biodiesel B30 od 1.1.2010Norma kvality SN 590 SN 656508Cena CZK/l 22,80 20,30Spotební da (SpD) v CZK/l 10,95 7,665Vratka spotební dan v % 60% 85%Vratka spotební dan v CZK/l 6,57 6,52Skutená cena PHM pro AGRO segment 16,23 13,78Rozdíl SpD vi MN 0,05Rozdíl ceny MN a B30 v CZK/l 2,50 2,45vratka SpD u B309/2009 5,49 CZK/l10/2009 5,84 CZK/l1/2010 6,52 CZK/l59

M. Bažata9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“EKONOMICKÝ EFEKT NA PROVOZ TRAKTORUJOHN DEERE 5100R2500 hodin provozu, stední zatíženíKalkulace ekonomického efektu pi provozu na B30traktor JOHN DEERE 5100R 1 ksHodiny za rok 1 500 h/rokHodinová spoteba pi 90% zatížení 15,00 litr/hVýmna oleje po km (bžná) 500 hVýmna oleje po km (zkrácená) 500 hMnožství vymnného oleje 20 litr (=1 kus)Nákupní cena "zelené" motorové nafty 16,23 CZK/LitrNákupní cena "zelené" Biodiesel B30 13,78 CZK/LitrPoizovací cena motorového oleje 100,00 CZK/LitrPoizovací cena filtr 3000,00 CZK/kusas na výmnu oleje a filtru 0,8 hOsobní náklady na výmnu oleje a filtru v díln/h 800,00 CZKJednorázové náklady na úpravu palivových hadic/vozidlo 5000,00 CZKJednorázové náklady na úpravu erpací stanice 0,00 CZKMaximální zvýšená spoteba 4,29 %B30EKONOMICKÝ EFEKTZA 1 TRAKTORV CZK/ROK36 724,13 CZKEKONOMICKÝ EFEKTÚSPORA NÁKLADNA PHM MIN.Náklady/VýnosyNáklady na motorovou naftuZvýšená spoteba olejeZvýšená spoteba filtrNáklady na prac. síly (výmna oleje, filtru)Jednorázové náklady na úpravu palivových hadic/vozidloJednorázové náklady na úpravu erpací staniceNáklady na biodiesel vetn zvýšené spotebyKalkulace úspor za rokKalkulace úspor za rok v. zvýšených nákladZdroj: STROM PRAHA, UFOP, AGP365 175,00 CZK0,00 CZK0,00 CZK0,00 CZK5 000,00 CZK0,00 CZK323 450,87 CZK41 724,13 CZK36 724,13 CZK10,06%Cenový bodzlomu0,88 CZK/lEKONOMICKÝ EFEKT NA PROVOZ TRAKTORUJOHN DEERE 84301500 hodin provozu, plné zatíženíKalkulace ekonomického efektu pi provozu na B30traktor JOHN DEERE 8430 1 ksHodiny za rok 1 500 mh/rokHodinová spoteba pi 90% zatížení 53,00 litr/mhVýmna oleje po km (bžná) 500 hVýmna oleje po km (zkrácená) 500 hMnožství vymnného oleje 22 litr (=1 kus)Nákupní cena "zelené" motorové nafty 16,23 CZK/LitrNákupní cena "zelené" Biodiesel B30 13,78 CZK/LitrPoizovací cena motorového oleje 100,00 CZK/LitrPoizovací cena filtru 3000,00 CZK/kusas na výmnu oleje a filtru 1 hOsobní náklady na výmnu oleje a filtru v díln/h 800,00 CZKJednorázové náklady na úpravu palivových hadic/vozidlo 5000,00 CZKJednorázové náklady na úpravu erpací stanice 0,00 CZKMaximální zvýšená spoteba 4,29 %Náklady/VýnosyNáklady na motorovou naftuZvýšená spoteba olejeZvýšená spoteba filtrNáklady na prac. síly (výmna oleje, filtru)Jednorázové náklady na úpravu palivových hadic/vozidloJednorázové náklady na úpravu erpací staniceNáklady na biodiesel vetn zvýšené spotebyKalkulace úspor za rokKalkulace úspor za rok v. zvýšených nákladZdroj: STROM PRAHA, UFOP, AGP1 290 285,00 CZK0,00 CZK0,00 CZK0,00 CZK5 000,00 CZK0,00 CZK1 142 859,75 CZK147 425,25 CZK142 425,25 CZKB30EKONOMICKÝ EFEKTZA 1 TRAKTORV CZK/ROK142 425,25 CZKEKONOMICKÝ EFEKTÚSPORA NÁKLADNA PHM MIN.11,04%Cenový bodzlomu0,73 CZK/lSrovnání parametr motor ZETOR pohánnýchmotorovou naftou a palivy z epky olejnéPorovnání max. výkon pi použití uvedených palivPokles výkonu uB30 / MN:o 1,00%Ing. ŠtpánekIng. Dundálek, PhD.za VÚTRCelkový efekt uB30 / MN:o 5,77%Porovnání mrných spoteb paliv pi max. výkonuZvýšení spoteby uB30 / MN:o 4,77%Prof. Ing. F. Bauer, CSc.za MZLU60

M. Bažata9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Doporuení výrobce pro provoz na Biodiesel B30 uužitkových a zemdlských stroj ZETOR Provoz na BIODIESEL B30 je možný pi splnní 2 podmínek1. Je zaruena erstvost a kvalita paliva podle normy SN 6565082. Je dodržena technologická káze pi použití paliva– Je nutno písn dodržovat doby výmny motorového oleje,pípadn pi pevažujícím provozu motoru nezatíženého(naprázdno) dobu výmny zkrátit o 1/3. (Methylester mže snížitkvalitu motorového oleje.)– Nutno sledovat zanášení palivového istie a vas mnit isticívložku.– Motory Zetor používají hadice palivového systému typu REP sezvýšenou odolností proti leptání methylesterem. U starších typje teba tyto hadice vymnit.– Pi použití B30 mže být zvýšená spoteba do 2% oprotimotorové naft.– Zetor, a.s ., akceptuje použití tohoto typupaliva u všech motor Zetor– Souástí všech stroj vyrobených od r. 1997jsou hadice REP odolné vi biosložceB30 seNEDOPORUUJEpoužívat:•U vozidel s malýmobratem palivaDodatek Návodu k obsluze pi provozu na B30EKONOMICKÝ EFEKT NA PROVOZ TRAKTORUZETOR FORTERRA 9641Kalkulace ekonomického efektu pi provozu na B30traktor ZETOR FORTERRA 9641 1 ksHodiny za rok 1 500 h/rokHodinová spoteba pi 90% zatížení 40,00 litr/hVýmna oleje po km (bžná) 300 hVýmna oleje po km (zkrácená) 200 hMnožství vymnného oleje 12 litr (=1 kus)Nákupní cena "zelené" motorové nafty 16,23 CZK/LitrNákupní cena "zelené" Biodiesel B30 13,78 CZK/LitrPoizovací cena motorového oleje 100,00 CZK/LitrPoizovací cena filtru 2000,00 CZK/kusas na výmnu oleje a filtru 1 hOsobní náklady na výmnu oleje a filtru v díln/h 500,00 CZKJednorázové náklady na úpravu palivových hadic/vozidlo 0,00 CZKJednorázové náklady na úpravu erpací stanice 0,00 CZKMaximální zvýšená spoteba 5,77 %Náklady/VýnosyNáklady na motorovou naftuZvýšená spoteba olejeZvýšená spoteba filtrNáklady na prac. síly (výmna oleje, filtru)Jednorázové náklady na úpravu palivových hadic/vozidloJednorázové náklady na úpravu erpací staniceNáklady na biodiesel vetn zvýšené spotebyKalkulace úspor za rokKalkulace úspor za rok v. zvýšených nákladZdroj: UFOP, AGP973 800,00 CZK3 000,00 CZK5 000,00 CZK1 250,00 CZK0,00 CZK0,00 CZK874 776,07 CZK99 023,93 CZK89 773,93 CZKB30EKONOMICKÝ EFEKTZA 1 TRAKTORV CZK/ROK89 773,93 CZKEKONOMICKÝ EFEKTÚSPORA NÁKLADNA PHM MIN.9,22%Cenový bodzlomu1,03 CZK/lKalkulace cenmotorové nafty a BIODIESEL B100modelová cena do 1.1.2010 modelová cena od 1.1.2010Aktuální cena motorové nafty v CZK/l 21,80 22,80Aktuální cena Biodiesel B100 v CZK/l 17,90 17,902009MN a B100 v R Motorová nafta do 1.1.2010 Biodiesel B100 do 1.1.2010Norma kvality SN 590 SN 14214Cena CZK/l 21,80 17,90Spotební da (SpD) v CZK/l 9,95 0,000Rozdíl ceny MN a B100 v CZK/l 3,902010MN a B100 v R Motorová nafta od 1.1.2010 Biodiesel B100 od 1.1.2010Norma kvality SN 590 SN 14214Cena CZK/l 22,80 17,90Spotební da (SpD) v CZK/l 10,95 0,000Rozdíl ceny MN a B100 v CZK/l 4,9061

M. Bažata9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Zdroj: STROM PRAHA, UFOP, AGPEKONOMICKÝ EFEKT NA PROVOZNÁKLADNÍHO VOZIDLAKalkulace ekonomického efektu pi provozu na B100Poet vozidel 1 ksKilometry za rok 130 000 km/vozidloSpoteba dieselu 32,00 litr/100 kmVýmna oleje po km (bžná) 100 000 kmVýmna oleje po km (zkrácená) 60 000 kmMnožství vymnného oleje 34 litr (=1 kus)Nákupní cena Diesel 21,80 CZK/LitrNákupní cena Biodiesel B100 17,11 CZK/LitrPoizovací cena motorového oleje 90,00 CZK/LitrPoizovací cena filtru 390,00 CZK/kusas na výmnu oleje 1 hOsobní náklady na výmnu oleje v díln/h 910,00 CZKJednorázové náklady na úpravu palivových hadic/vozidlo 0,00 CZKJednorázové náklady na úpravu erpací stanice 0,00 CZKMaximální zvýšená spoteba 10,00 %Náklady/VýnosyNáklady na dieselZvýšená spoteba olejeZvýšená spoteba filtrNáklady na prac. síly (výmna oleje, filtru)Jednorázové náklady na úpravu palivových hadic/vozidloJednorázové náklady na úpravu erpací staniceNáklady na biodiesel vetn zvýšené spotebyKalkulace úspor za rokKalkulace úspor za rok v. zvýšených náklad906 880,00 CZK2 652,00 CZK338,00 CZK788,67 CZK0,00 CZK0,00 CZK782 953,60 CZK123 926,40 CZK120 147,73 CZKB100EKONOMICKÝ EFEKTZA 1 TRAKTORV CZK/ROK120.147,73 CZKEKONOMICKÝ EFEKTÚSPORA NÁKLADNA PHM MIN.13,25%Cenový bodzlomu2,05 CZK/lEKOLOGICKÝ A ENERGETICKÝ EFEKT NA 1 NÁKLADNÍVOZIDLOVliv na ochranu klimatu:úspora CO 2 na 1 litr motorové nafty1 litr Biodiesel=úspora 2,27 kg CO 2Zdroj: VÚZTDojezdová vzdálenost:s 1.200 litry Biodieselu z hektaru epky17.143 kmspoteba 7 lt/100 km24.000 kmspoteba 5 lt/100 km40.000 kmspoteba 3 lt/100 kmživotní cyklus biopaliv (LCA, WTW,GHG effect)úspora 2569 g CO 2ekv na 1kgnahrazené MN MEOnavýšení 0,204 g NO x na 1kgnahrazené MN MEOcelková energetická bilance MEO,glycerinu, šrot je 2,33:1 (v.slámy2,55:1)z hlediska LCA - úspora 54 MJenergie na každé kg nahrazené MNMEOkalkulace pi prmrném výnosu 3,06t/ha (2007) v Rz 1 ha epky – 100 kg surovéhoglycerinu a 2000 t pokrutinpi výnosu 4,5 t/ha v Nmecku sedojezdová vzdálenost zvyšuje vzávislosti na produkci 1.600 litrBiodieselu z 1 ha epkyvývoj ve šlechtní a zlepšovánípstitelských odrdEKOLOGICKÝ EFEKTZA 1 VOZIDLOV TUNÁCH CO 2 /ROK112,58 tENERGETICKÝ EFEKTZA 1 VOZIDLOV KM/ROK3.400 km/haepkyZdroj: UFOP, SVBDistribuní místa B30AGROPOPODNIK Jihlava – terminál DobronínEPRO – terminál Šlapanov, RoudnicePARAMO – terminál PardubiceADW – terminál KojeticeSETUZAOLEOCHEMICALPREOLLitvinovRoudniceEPRO - Roudnice CerekviceHajekKralupy MsteticePARAMO PardubiceSedlnicePotehyTremosnaPRIMAGRAEPRO - Šlapanov ADMSmyslovBelciceLoukovVýrobní jednotky MEO a FAMERafinérie PKN ORLEN GROUPStreliceAGROPODNIK JihlavaPlesovecKloboukyEPRO terminályVcelnaADWTerminály distribuce B30Produktovody62

M. Bažata9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Distribuní místa B100AGROPOPODNIK Jihlava – terminál DobronínEPRO – terminál RoudnicePREOL – terminál LovosiceADW – terminál KojeticePREOLSETUZAOLEOCHEMICAL- LovosicePREOLLitvinovEPRO Roudnice- RoudniceCerekviceHajekPardubiceKralupy MsteticeSedlnicePotehyTremosnaPRIMAGRAEPRO - Šlapanov ADMSmyslovBelciceLoukovVýrobní jednotky MEO a FAMERafinérie PKN ORLEN GROUPStreliceAGROPODNIK JihlavaPlesovecKloboukyEPRO terminályVcelnaADWTerminály distribuce B30Produktovody+• Výrazné zlepšení kvality vporovnání s 1. érou biopaliv – 4MEO výrobci v R• MEO neobsahuje parafíny• Parametry bodu tuhnutí u B30 =MN• Kontinuální modernizacezemdlských stroj• Pi provozu na B30 nejsou nutnéúpravy na zemd. strojích• Posun v pístupu výrobc nebodovozc zemd.stroj k provozuna B30• Zemd.stroje v R jsou identickáse stroji v EU, která se na B100bžn provozujíKvalitaVozidla• Biosložka v „neznakové“ B30mže být i z mén odolnjšíchrostlinných olej• Nižší výhevnost zpsobujepokles výkonu resp. nárstspoteby• Vozidla starší než cca r. výroby1997 neobsahují pryžové ástiodolné vi biosložce• B30 váže na sebe neistoty atím istí palivovou soustavu• Je nutné dodržovat zkrácenýinterval výmny oleje a filtr-+• Nastavená legislativa min. dor. 2014, schválená Vládou Rdle smrnic EU• Perspektivy rozvoje uzemdlských prvovýrobc:• S vyešeným oddlenýmskladováním B30 a MN• S majitelem s pružnýmrozhodováním• Se silným mandátemmanagementu prosadit zmnuuvnit spolenosti• Se špatným hospodaením• Historie a pozitivní zkušenostis B100 u zem. stroj vzahraniíLegislativaTrh a jeho perspektiva• Nutné oddlené skladováníjednotlivých paliv• V R byla perušena tradiceB30 z dvodu nestabilnílegislativy• Nedostatené „novodobé“zkušenosti s B30 u zem. strojna rozdíl od nákladních vozidel• Vratka SpD u „zelené nafty“neumožuje rozvoj B100 jakocelkov výhodnjšího paliva-63

M. Bažata9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Závr• Kvalitní B30 „nové generace“– Použití aditiv pi výrob MEO i pro zimní vlastnosti– Použití aditiv pi výrob B30– Kvalitní „znakový“ produkt od provených dodavatel• B30 z MEO tj. z kvalitní vstupní suroviny• Souasným nastavením legislativy se uzavírá vertikála odprodukce epky, k jejímu zpracování na palivo až kespoteb paliva pro další zemdlskou produkci• Zlepšení energetické, ekologické bilance a životního cyklubiopaliv• „istá“ úspora v nákladech na PHM min. 10%• B30 je dnes nejvýhodnjším palivem v pomru cena xvýkon pro vzntové motory na eském trhu a pro AGROsektorDkuji Vám za pozornost!SVBSdružení pro výrobubionaftyMiroslav BažataVedoucí prodeje bio/palivAGROPODNIK, akciová spolenost, JihlavaDobronín 315, Polná 588 13gsm: +420 724 728 001fax: +420 567 117 001tel: +420 567 117 011e-mail: bazata@agropodnikjihlava.czweb: www.agropodnikjihlava.czGarance kvality• Dlouhodobé zkušenosti AGP s provozovánímdaového skladu• AGP je certifikovaná SN EN ISO 9001:2001• AGP spolupracuje s Ústavem paliv a maziv (SGS) natestování vozidel a na certifikaci kvality paliv vprogramu „Pee kvality“• AGP spolupracuje na testování zemdlské techniky sMendelovou zemdlskou a lesnickou univerzitou vBrn, Ústavem techniky a automobilové dopravy• AGP garantuje úhradu škody zpsobené kvalitouBiodiesel B30 a B100 spoluprací s pojišovnou UNIQA64

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Komoditní trhy a nové smry využití vedlejších produkt z výroby biopalivCommodity markets and new directions in utilization of by-products from productionof biofuelsDr. Jaroslav Ková - Commodity trading, s.r.o. DaskabátKomoditní trhy a nové smryvyužití vedlejších produktz výroby biopalivDr. Jaroslav KováCOMMODITY TRADING s.r.o.GLYCONA s.r.o.Vedlejšíprodukty výroby FAMEGlycerinová fáze :GLYCERIN a MASTNÉ KYSELINYGLYCERIN65

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Oblasti spoteby surového glycerinu Rafinace Krmiva Bioplyn Biometanol Nemrznoucí smsi, si, redukce prašnosti Paliva?Rafinace glycerinu Zejména otázka výrobních nákladnklad Na 1t RG poteba 1,28 – 1.3 t SG Rafinaní náklady 150 – 170 EUR/t RG Nákup SG pro rafinaci je od ceny nerentabilní,záporné nákupní ceny, resp. Dotace produkceRG z marže e za FAME, mýdlo i oleochemicképrodukty (MK, mastné alkoholy) Nadprodukce SG nebude konit v rafinaci, ale vjiných aplikacíchchRG – klasické oblasti spoteby Farmaceutický prmysl Kosmetika Potravinástvství Tabákový prmysl66

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Nové oblasti využitití RG Produkce ECH Produkce polyuretanu Produkce biometanolu Produkce MEG Produkce PG Produkce akroleinu a akrylát Využitití v oblasti palivProdukce ECH Destilovaný glycerin nahrazuje v produkci propylen Cena propylenu 2-4x 2vyššínež u destilovanéhoglycerinu (1200 EUR vs. 500 EUR)Produkce ECH (epichlorhydrin(epichlorhydrin) Spolchemie CZ 15 000 t (2007) Solvay celosvtový patent na výrobu ECH z glycerinu(2007) 60 000 t ECH z glycerinu v ín, , nerespektujepatentová právaSolvay 2 nové kapacity 2x 30 000 t na výrobu ECH v ín ? 60 000 t jednotka Malajsie (Spolchemie(Spolchemie) Solvay 100 000 t (SEA) 2012 Pedpokládaná spotebaRg na výrobu ECH v 2010:500 000 t, v roce 2009 (350 000 t) 20 – 25% produkce67

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Produkce ECH (epichlorhydrin(epichlorhydrin) Spolchemie CZ 15 000 t (2007) Solvay celosvtový patent na výrobu ECH z glycerinu(2007) 60 000 t ECH z glycerinu v ín, , nerespektujepatentová právaSolvay 2 nové kapacity 2x 30 000 t na výrobu ECH v ín ? 60 000 t jednotka Malajsie (Spolchemie(Spolchemie) Solvay 100 000 t (SEA) 2012 Pedpokládaná spotebaRg na výrobu ECH v 2010:500 000 t, v roce 2009 (350 000 t) 20 – 25% produkceVyužitití glycerinu v oblasti paliv Ethery glycerinu (s C4 a C5 alkeny) ) jako aditivado motorové nafty Propanol (autobenzíny)ny) Cyklické acetaly glycerinu (kyslíkatkatá aditiva,deicing komponenty) Estery glycerinu jako komponenty maziv Nemrznoucí smsi si (náhrada glykol)Surový glycerin v oblasti krmivEnergetický doplnk k krmiv –zejménavysokoprodukní dojnicePoužívá se v isté form nebo vesmsi si s melasouPohotový zdroj energie –glukoplastická látkaPrevence a terapie ketóz –udržitelnost vysoké užitkovostidojnicZchutovadlo– zvyšuje píjem pkrmivDávkování u dojnic 250 – 500g/den, do krmné dávkyVliv na produkci a složky68

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Surový glycerin v oblasti krmiv Snižuje prašnost pi p i granulaci krmiv – hydrogenaníagens (5%) Použitelný i pro jiná hosp. . zvíata jako energetickýzdroj (prasata, drbebež) – cena tuku vs. glycerin (38 MJvs. 19 MJ, 18 KKvs. 4 K/MJ) K Substituce jiných energetických zdroj – tuky, škrob(nap. . náhrada nkukuice do 10% krmné dávky ) V EU odhad 200 000 t SG do krmiv 2009Surový glycerin v BPSSurový glycerin v BPS Vhodný ke kofermentaci v zemdlských ikomunálnlních BPS Zvyšuje produkci CH4 na jednotku homogenizovanéhosubstrátu: tu: 2-3x 2(kukuiná siláž, , praseí kejda) Snižuje obsah S, P v bioplynu /jednotku substrátutu Testování maximálnlní dávky SG – adaptace mikrofloryve fermentoru, , problém m pedpedávkování a boulivlivé reakce Problém m legislativy AF1 vs. AF269

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Surový glycerin v BPSSurový glycerin v BPS Teoretická výtžžnost bioplynu z 1t glycerinu vBPS 730 m 3 bioplynu/1t glycerinu . Teoretická produkce elektiny na 1t surovéhoglycerinu je 730 m 3 bioplynu/1t glycerinu = 426m 3 CH 4 =4260 kWh celkový = 1491 kWh elektr. Je reálnlná možnost BPS na 100% SG? Otázkamikrobiologie fermentoru a ekonomiky dodávkydusíku a mikroelement do reaktoruSurový glycerin v BPS BPS se zatím m více vužíváuglycerinová fáze– problémmýdel, ztráta ta cenné suroviny MK, lepšívyužívat vat smsmetanolu s glycerinem ze štpení, , vhodné 80% surovýglycerin a G-fázi Gzaadit adit do seznamu substrátu, tu, které jemožné použít t v BPS kategorie AF1 Cena el. energie z AF1 4120 K/MWhKz AF2 3550 KK/MWh Odhad užituití SG v BPS v EU 200 - 250 000 t/200970

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Synergie biopalivSynergie biopalivCenový vývoj glycerinu Cena SG a RG bude stále více vurovována vývojemprodukce FAME na svtových trzích (z celkovésvtovtové produkce 2,5 mil t. FAME z toho 66%. Vzhledem k tomu, že e produkce a spoteba FAME jeovlivovovánaadou netržních mechanism je cenováprognóza vývoje cen glycerinu stále obtížnjšíší. . Pesto Psebude cena glycerinu vyvíjet cyklicky, tak jako ceny všech vkomodit. Cena uruje uje vývoj nových aplikací71

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Cenový vývoj glycerinu Glycerin zstane znadále komoditou, která vykazujejedny z nejvtšíších roních cenových výkyv mezikomoditami Cyklický vývoj cen, obrovské cenové výkyvy omezujírychlejšírozvoj nových aplikací a rovnžohrožujeekonomiku klasických aplikací Nové aplikace startují na historicky nízkých ncenách, ch, alemohou v sob mít t potenciál l k nastavení vyššíšších limitekonomických cen. Píklad PECH, BPS a krmiva.Srovnání 2008 a 2010 2008 jestli jsou nkde nbýci, tak v glycerinu 2010 jestli jsou nkde nmedvdi, di, tak v glycerinuVývoj ceny glycerinu Jistý bude vzestup, již nastal. Otázka kam až? a Pokud padají a stoupají ceny glycerinu takzásadn! Pokud cena SG stoupne nad 200 USD budeopt t limitovat jeho užituití v nových aplikacích.ch.(bioplyn, krmiva)72

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Vývoj ceny glycerinu Ve svt je již dostatená rafinaní kapacita, která budepi i rostoucí cen RG více vvyužita. Období nárstu cenRG nebude trvat dlouho protože e vysoká cena optutlumí užití RG v nových aplikacích.ch. Výrobce FAME by se ml m l radovat z nízkých ncenglycerinu, protože e to vždy vznamená, že e výroba FAME ajeho odbyt je na vrcholu. Vysoké ceny glycerinu jsou pro výrobce FAMEopravdu Pyrrhovým vítzstvvzstvímFAME zdroj glycerinujenom 10%!Cenová prognóza glycerin 2010 – 2011Kišálová koule, zdravý rozum?Politikum?73

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“MASTNÉ KYSELINYVyužitití MK z výroby FAME Konverze esterifikace MK na FAME není100%. ást MK pechpechází do G-fáze G(mýdla) Klasická G-fáze obsahuje 20 – 23% MK veform mýdel nebo FAME Klasicky se tyto MK používajvají k výrob krmivnebo v oleochemickém prmysluMK z výroby FAME pro výrobuFAME MK získanzskané z G-fáze Gje možné použít t jakosurovinu pro výrobu FAME kyselou esterifikací Kyselá esterifikace je implementována na unkterých moderních výrob FAME (zpracováníolej s vyššíšším íslem kyselosti) FAME je možné ale vyrábt t i ze 100% MK Výsledkem mžmže e být FAME dle EN 1421474

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Kyselá esterifikace MKHeterogenní katalýza pi p i výrobFAME z MK Proces kyselé esterifikacevyužívajvající H2SO2(homogenní katalýza) lze súspchem nahraditheterogenní katalýzou spoužititím m polymerníchmikrogranulí s katalytickyaktivním m povrchem))Heterogenní katalýza pi p i výrobFAME z MK75

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Heterogenní katalýza pi p i výrobFAME z MKHeterogenní katalýza pi p i výrobFAME z MKHeterogenní katalýza pi p i výrobFAME z MK76

J. Ková9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Testovací jednotka GLYCONA s.r.o.Produkní jednotka GLYCONAs.r.o.Dkuji za pozornostDr. Jaroslav KováCOMMODITY TRADING s.r.o. DaskabátGLYCONA s.r.o. OtrokoviceE-mail: kovac@comtrade.cz77

K. Hendrych9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Výsledky testování dvouletého provozu vozidel na Ekodiesel – SMN 30ve skupin AGROFERTResults of testing procedure of two-year operation of vehicles driven by Ecodiesel – B30in the AGROFERT groupKarel Hendrych - Preol, a.s. LovosiceVýsledky testování dvouletéhoprovozu vozidel na Ekodiesel –SMN 30 ve skupin AGROFERTBezen 2010Kdo je PREOL, a.s. Dceiná spolenost AGROFERT HOLDING Sídlo spolenosti a výrobní závod je v Lovosicích Kompetenním centrum pro výrobu a vývojbiopaliv v rámci skupiny AGROFERT HOLDINGSpolupráce na propagaci a vývoji biopaliv vR a EU (len SVB, EBB, TPB) Další obchodní aktivity (PHM a další)278

K. Hendrych9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Projekt aplikace Ekodieselu ve skupinAGROFERT - dvody Úspora náklad daná nižší nákupní cenoupaliva. Rozdíl je 2-2,50K/litr Kontrola nad kvalitou biosložky v rámci PREOL Využití synergií v rámci AGFH (sí S, 3000nákl. vozidel …) Potenciál spolupráce s externími dopravci Vzrstající dostupnost na trhu (nap.Benzina,epro…) Pozitivní výsledky provozních test vespolupráci s ÚPM, a.s. (SGS Group) Spolupráce s pepravci a výrobci vozidel3Prbh zkoušek Po dobu dvou let úspšn testováno 18 vozidel Náklady na testování dosáhly 800 tis. K. V prbhu testování spotebováno 550 tis litrEkodiesel - SMN 30, Garantem zkoušek a provádním veškerýchanalýz byl kvli objektivit poven Ústav paliva maziv, a.s. len SGS Group Byly potvrzeny pozitivní zkušenosti zezahranií,kde je SMN rovnž používána pro svéekologické a ekonomické pínosy4Prbh zkoušek - testy Hlavními sledovanými parametry v prbhutestování byly:– vliv použití paliva na motorový olej– vliv používání paliva na stav vstikovacíchtrysek– vliv používání paliva na palivové a olejovéfiltry– vliv použití paliva na emise/kouivost– vliv používání paliva na tsnní a hadice– vliv používání paliva na provoz a údržbuvozidel579

K. Hendrych9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Prbh zkoušek – výsledky test Testované palivo umožnilo bezproblémový provoz jakv zimním tak i letním období. Použití paliva nezpsobilo zvýšené opotebení motor anizvýšenou spotebu paliva. Nebylo zaznamenáno zanášení vstikovacích trysek, anizhoršení prbhu spalovaní. Všechny sledované emisní parametry byly v norm. Zanášení olejových filtr bylo pi plném intervalu výmnyvnorm. Nebyly zaznamenány problémy pi startování pi velkýchmrazech.6Prbh zkoušek – zkušenosti idii nepoznali žádné rozdíly. Zaznamenána lepší startovatelnost vozidel ve velkýchmrazech Registrován „mkí“ chod studeného motoru, dáno lepšímazivostí a spalováním biosložky U vozidel po záruce dodržen pvodní interval výmnyoleje oproti doporuení výrobce bez problém Zvýšení spoteby paliva se neprokázalo. Teoreticky nižšívýhevnost SMN30 o cca 3%, naproti tomu lepší mazivosta spalování7Prbh zkoušek – závryPi dodržení zásad skladování paliva a provádníbžné údržby vozidel je palivo Ekodieseldoporueno pro užití jako náhrada motorové naftyve skupin Agrofert.Potenciál úspory náklad na PHM napí skupinouAgrofert až 30 mil. K ron.Využití produktového servisu spolenosti PREOLProduktový servis spolenosti PREOL– Vyjádení výrobc automobil– Spolupráce formou poradenství pi pechodu na toto palivo– Uzavení pojistky na odpovdnost za pípadné škody880

K. Hendrych9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Prbh zkoušek –uživatelské výstupy Kostelecké uzeniny, a.s. v 2009 spotebovaly 460 tis. l Ekodieselu úspora náklad pes 1 mil. K celkem najeto 4 mil. km v souasnosti v provozu na Ekodiesel 41 vozidel v polovin 2010 plánují provoz 74 vozidel PENAM, a.s. do test zaazeno 6 vozidel v souasnosti v provozu na Ekodiesel 90 vozidel v polovin 2010 plánují provoz 150 vozidel9Dkuji za pozornostKarel HendrychPREOL, a.s.tel. 724 958 906karel.hendrych@preol.cz81

K. Hendrych9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Results of testing procedure of two-year operation of vehicles driven by Ecodiesel – B30in the AGROFERT groupSummary:There are evaluated the comprehensive effects of long-term operation of 18 commercial vehicles Renault andIveco of which there are represented the vehicles of emission classes EURO 2, EURO 3 and EURO 5 andpassenger car Škoda Octavia of emission class EURO 4 at use of mixed diesel fuel SMN 30 – B 30. Theoperational tests confirmed, that this fuel enables trouble-free operation and operability at all vehicles.However, there wasn´t recorded any corrosive attack on non-ferrous metals of fuel supply system, clogging offuel nozzles and deterioration of combustion process. It didn´t come to a clogging of oil filters at full exchangeinterval, not even to the differences in fuel consumption and there was rather determinated reduction of fuelconsumption. There wasn´t determinated any questionable effect of fuel on vehicles equipped by modern motorssatisfying stricter emission limits.Keywords: mixed diesel fuel SMN 30 – B 30, operational tests, fuel efficiency, oil change, corrosivity of fuelsupply system, clogging of oil filters, emissionVýsledky testování dvouletého provozu vozidel na Ekodiesel – SMN 30 ve skupin AGROFERTAnotace:Hodnotí se komplexní vlivy dlouhodobého provozu 18 užitkových vozidel Renault, Iveco, z nichž jsou vozidlaemisní tídy EURO 2, EURO 3 a EURO 5 a osobního vozidla Škoda Octavia emisní tídy EURO 4 pi použitísmsné motorové nafty SMN 30 - B30. Provozní zkoušky potvrdily, že toto palivo u všech vozidel umožujebezproblémový provoz a operabilitu. Nebylo zaznamenáno korozívní napadení barevných kov palivovéhosystému, zanášení vstikovacích trysek a zhoršení prbhu spalování. Nedošlo k zanesení olejových filtr piplném výmnném intervalu, ani k rozdílm ve spoteb paliva a byly zjištny spíše úspory paliva. Neprojevujese žádný sporný vliv paliva na vozidlech s moderními motory splujícími písnjší emisní limity.Klíová slova: smsná motorová nafta SMN 30 - B 30, provozní zkoušky, úinnost paliva, výmna oleje,korozivnost palivového systému, zanesení olejových filtr, emise82

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Kritéria udržitelnosti - klí dalšího rozvoje smsných a biogenníchpohonných hmot v R a EUIng. Petr Jevi, CSc., prof. h.c. 1), 2), 3) 1), 2), Ing. Zdeka Šedivá 1) Výzkumný ústav zemdlské techniky, v.v.i. Praha2) Sdružení pro výrobu bionafty, Praha3)eská zemdlská univerzita v Praze, Technická fakultaSummary: Criteria of sustainability - key of further development of mixed and biogenic fuels in the CzechRepublic and EUThere as presented the criteria of sustainability and method of biofuel certification for transport purposes in theISCC system - International Sustainability and Carbon Certification. By means of flow diagram there isdescribed the method of greenhouse gas calculation from biofuels and bioliquids.Key words: biofuel, criteria of sustainability, certificationÚvodV následujících letech budou biopaliva hlavníalternativou motorového benzinu a naftypoužívaných v doprav, které zpsobují více než20 % emisí skleníkových plyn v EU. Evropskákomise proto rozhodla, že podpoí odvtví, vlády izainteresované organizace pi zavádní režimucertifikace všech druh biopaliv, vetn biopalivdovážených. Nutnou podmínkou je do konce roku2010 zavedení souboru požadavk stanovenýchve Smrnici 2009/28/EC o obnovitelné energii a veSmrnici 2009/30/EC o specifikaci motorovýchpaliv, a to zvlášt s ohledem na povinnost lenskýchstát zajistit, aby biopaliva, která picházejí na jejichtrh, byla v souladu s kritérii udržitelnosti uvedenýmiv tchto smrnicích. Úspšné zavedení tchtosmrnic bude nároné a složité a to proto, že procesjejich zalení do národních legislativ se ve vtšinlenských stát opožuje a stále existují nejasnostiohledn systému, který musí výrobci biopalivzavést, aby byl prokázán pvod biomasy. Dálevšichni výrobci bionafty (i sektor produkcebioethanolu) mají povinnost zaregistrovatmethylestery mastných kyselin (FAME) v souladus Evropskou smrnicí o chemikáliích (REACH).Tento proces je rovnž mimoádn nákladný a musíbýt uzaven do konce roku 2010.S ohledem na zpísující se technické aekologické požadavky spalovacích motor musíbionafta splovat stále rostoucí nároky na kvalitu.V této souvislosti je nutné, aby rozhodujícíproblémy s FAME (MEO), hydrogenovanýmrostlinným olejem (HVO, NExBtL) a bioethanolembyly považovány za vyešené z pohledu palivovéchemie a mohla probíhat jejich optimalizace.Požadavky na udržitelnost pro biogenní pohonnéhmoty a mezinárodní certifikaceUdržitelnost je pedpokladem pro jakoukolivbiopalivovou aktivitu a je nutným pedpokladem propístup na trh. Související povinná certifikacepedstavuje dkaz a diferenciaci mezi „dobrými“ a„špatnými“ biopalivy. Pro nezbytnou certifikaciproducent biomasy, jakož i všech dalších stupetzce až po výrobce biopaliva, jsou v souasnostiakreditovány dva systémy: ISCC (InternationalSustainability and Carbon Certification) a REDcert(Renewable Energy Directive Certification). Datumplatnosti píslušné legislativy je stanoven k 1.1.2011.Postupy uplatované v systému ISCC a s nimisouvisející terminologie berou v úvahu základnípožadavek, že systém ISCC pedstavuje nástrojk zavedení Smrnic 2009/28/EC a 2009/30/EC donárodních legislativ. Certifikáty mohou vydávatcertifikaní orgány, a to pro všechny významnésubjekty zásobovacího etzce. Pedpokladem provydání certifikátu je podání žádosti o certifikacitímto subjektem a prokázaná úast na audituprovádném nezávislým certifikaním orgánem.Zemdlské podniky musí poskytnout dokumentaciprokazující udržitelný pvod vyrobené biomasy.Následující subjekty zásobovacího etzce musísplovat zvláštní požadavky, které se týkajímožnosti vysledovat pvod výrobku, bilance hmotya výpotu emisí skleníkových plyn.Dležitá kritéria certifikace, která musí býtsplnna pro úast v systému ISCC, spadají do techkategorií:• Požadavky udržitelnosti, které musí být splnnypi pstování a sklizni biomasy;• Požadavky týkající se snížení emisí skleníkovýchplyn;• Požadavky týkající se možnosti vysledovatpvod surovin a jejich pstování a bilance hmotyza úelem zjištní pvodu biomasy.Pstování a sklize biomasy musí splovatpožadavky udržitelnosti, ke kterým patí:• Ochrana oblastí s vysokou pírodní hodnotou;• Ochrana oblastí s velkými zásobami uhlíku;• Ochrana rašeliniš;• Udržitelné ízení zemdlského podniku.Pro zaazení do systému certifikace musívyrobená kapalná biomasa resp. biopalivo vykázatsnížení emisí skleníkových plyn o 35 % od1.1.2011, u výroben, které byly v provozu ke dni23.1.2008 od 1.4.2013. Od 1.1.2017 musí úspora83

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“skleníkových plyn init alespo 50 %. Od 1.1.2018pak 60 % u zaízení, která zahájila výrobu 1.1.2017a pozdji. Aby byla tato skutenost prokázána, musíkaždý subjekt dodavatelského etzce doložit(vypoítat) své emise skleníkových plyn a pedattyto údaje dalšímu lánku (subjektu) v tomto etzci.Poslední subjekt v etzci pak musí nakonecvypoítat a zdvodnit celkovou úsporu kapalnébiomasy resp. biopaliva.Pvod udržitelné biomasy použité k výrobkapalné biomasy resp. biopaliv musí být zjistitelnýv rzných stadiích výroby a dodávek do podnik. Tose provádí pomocí systém zjišování pvodu a všeje dokladováno výkazy (prohlášeními) o kontrole asledování, které zajišují, aby pvod, množství asouvisející emise skleníkových plyn mohly býtzcela jasn zjištny ve všech stádiích procesu. Tatoprohlášení musí také prokázat, že množství odebranéz uritého lánku výroby nebo dodávky nepevyšujemnožství pijaté stejným lánkem etzce bhemuritého období. Systém zjišování pvoduumožuje smíchání udržitelné biomasy, kapalnébiomasy a biopaliv s produkty neodpovídajícímipožadavkm na udržitelnost dokonce i v pípad, žese liší množství jejich emisí skleníkových plyn.Podniky zaazené v hodnotovém etzci kapalnébiomasy mohou být úastníky systému certifikace(viz obr. 1). Subjekty zainteresované v hodnotovémetzci jsou následující:• Zemdlské podniky (farmy): Vyrábjí rznédruhy zemdlské biomasy. V systémucertifikace mají tyto podniky zvláštní postavení:bu mohou požádat o úast v systému certifikacea obdrží, v pípad, že audit probhl úspšn,certifikát o udržitelnosti své produkce, nebo sestanou souástí tohoto systému jako dodavatelépro první sbrné místo. Ve druhém pípadpodepíšou vlastní prohlášení urené pro prvnísbrné místo o splnní standard ISCC (viz tab.1). Potom bude u nich jako u dodavatel pro totoprvní sbrné místo proveden audit. Po kladnémvýsledku tohoto auditu jim bude vydán doklad oprovedené kontrole.• První sbrná místa: Podniky, které nejprveobdrží biomasu potebnou pro výrobu kapalnébiomasy ze zemdlských podnik, které tutobiomasu pstují a sklízí. První sbrná místa bus touto surovinou obchodují, nebo ji dálezpracovávají.• Velkokapacitní sklady: Sklady v ISCC systémuuskladují udržitelnou biomasu (tuhou, kapalnounebo plynnou). Zárove mohou být souástíjiných lánk hodnotového etzce, nebo jednatnezávisle.• Zpracovatelské závody: Lisovny oleje, rafinérie,podniky na výrobu ethanolu a rovnž jiné závodyzpracovávající kapalnou biomasu resp. biopalivona kvalitu požadovanou elektrárnami, popípaddávající biopaliva do obhu.• Dodavatelé: Dodavatel v systému ISCC jelánkem hodnotového etzce, který dodáváudržitelnou kapalnou biomasu, nebo biopalivoostatním dodavatelm podle zákonao obnovitelných zdrojích energie, nebo njakémudistributorovi, který musí plnit závazné kvóty.Udržitelnost dodávané kapalné biomasy nebobiopaliva musí být prokázána a doloženapíslušnými doklady.• Doprava: Podnikatelské subjekty zabývající sepepravou biomasy mezi výše uvedenýmipodniky a rovnž zásobováním elektráren, kterébiomasu skladují, nebo s ní obchodují.• Podnik provozovaný podle zákona oobnovitelných zdrojích energie, nebo distributor,který musí splnit závazky vyplývající z kvót:Konený uživatel udržitelné biomasy má právopožádat o vydání certifikátu a tak prokázat, že sejednalo skuten o udržitelnou biomasu.Emise skleníkových plyn z výroby a použitípaliv, biopaliv a biokapalin v doprav se vyjadují vkg CO 2eq /ha; g CO 2eq /MJ. Skleníkovými plyny jsouCO 2 , N 2 O a CH 4 . Pi výpotu CO 2eq jsou úinkyjednotlivých plyn CO 2 = 1, N 2 O = 296, CH 4 = 23.Celkové emise pro podmínky R jsou dánytímto vzorcem:E = e ec + e p + e td + e ukde: e ec - emise z tžby nebo pstováníe p - emise ze zpracováníe td - emise z pepravy a distribucee u - emise z použitíÚspory emisí CO 2eq vyvolané pi používáníbiopaliv se vypoítají takto:Úspory = (EF - EB) / EFkde: F – fosilní referenní palivo, B – biopalivoPostup pi výpotu - v souladu s metodikouuvedenou ve Smrnici 2009/28/EC - zahrnujezaazení oblastí do regionu soudržnosti NUTS II.Bilance výnosu a sklizového množství pro epkuolejnou se zprmrovaly za období 2005 - 2009.Typické a standardní emise pro epkovémethylestery a bioethanol z technické cukrovkyvetn úspor jsou patrné z tab. 2 a 3. V tab. 4 jsouobdobn uvedeny odhadované typické a standardníhodnoty pro budoucí biopaliva: motorová nafta BtL– FT ze zbytkového deva a rychlerostoucích devin,DME ze zbytkového deva a rychlerostoucíchdevin, methanol ze zbytkového deva arychlerostoucích devin a MTBE z biomasy abiogenních odpad. Pro srovnání jsou doplnnaethanolová paliva z rzné biomasy. Metoda výpotudopadu skleníkových plyn z biopaliv a biokapalinje znázornna na obr. 2. Na obr. 3 je píkladporovnání emisí skleníkových plyn pro fosilnímotorovou naftu a motorovou naftu NExBtL (Nesteoil - vysokotlaká hydrogenace rostlinných olej atuk). Emise NExBtL v prbhu celého životníhocyklu jsou o 40 – 60 % nižší než u motorové nafty,piemž vtšina je vytváena pi pstování plodiny.Existuje však potenciál na další omezení emisí.84

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Obr. 1: Úastníci v systému certifikace - zainteresované subjekty (zdroj: ISCC, 2009, Draft 10-01-19)85

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Tabulka 1: Vlastní prohlášení zemdlského podniku týkající se udržitelnosti kapalné biomasy v souladu sezávaznými požadavky udržitelné výroby biologických kapalin pro výrobu elektrické energie (Elektrická energiez biomasy - naízení o udržitelnosti) a pedpisu o požadavcích vztahujících se k udržitelné výrob biopaliv(Biopalivo – naízení o udržitelnosti) pi pstování zemdlských plodin v Evropské unii1. Biomasa pochází ze zemdlské pdy, která byla zemdlskou pdou již ped datem 1.1.2008. Dálebiomasa nepochází z ploch, na které se vztahují ochranná opatení (§§ 4-6 naízení o udržitelnosti),a které byly pevedené na zemdlskou pdu po 1.1.2008.2. Biomasa pochází z ploch spadajících do chránných oblastí s povolením provozovat zemdlskouinnost. Jsou dodržována omezení platná pro chránné oblasti.3. Jako píjemce pímé platby respektuji dodržování standard v oblastech ochrany veejného zdraví,zdraví zvíat a rostlin a životního prostedí. Biomasa proto spluje požadavky pro zemdlskouinnost (§§ 7 a 51 naízení o udržitelnosti).Minulý rok jsem se zúastnil procesu pidlování pímých plateb EU. K dispozici je formulážádosti o podporu.Letos si podám žádost o podporu.4. Dokumentace uvádjící umístní ploch pro pstování biomasy (prokázání podle § 26 naízenío udržitelnosti, nebo srovnatelné prokazatelné údaje o tchto pozemcích.Tato dokumentace je u m bžn dostupná a mže být pedložena.Tato dokumentace je k dispozici na prvním sbrném místu, na které dodávám biomasu.5. Pro výpoet bilance skleníkových plyn bude použita implicitní hodnota (§ 8 a píloha 2).6. Sociální požadavky (pracovní doba, platba, svoboda spolování atd.).Místo, datumPodpisTabulka 2: Celkové emise pro epkové methylestery a úsporyVýrobní fázeJednotkaSmrnice 2009/28/ECTypické emiseStandardní emisePstování epky olejné e ec g CO 2eq /MJ 29 29Zpracování e ep g CO 2eq /MJ 16 22Peprava a distribuce e td g CO 2eq /MJ 1 1Použití e u g CO 2eq /MJ 0 0Celkem E g CO 2eq /MJ 46 52Motorová nafta g CO 2eq /MJ 83,8Úspory % 45 38Tabulka 3: Celkové emise pro bioethanol z technické cukrovky a úsporyVýrobní fázeJednotkaSmrnice 2009/28/ECTypické emiseStandardní emisePstování epky olejné e ec g CO 2eq /MJ 12 12Zpracování e ep g CO 2eq /MJ 19 26Peprava a distribuce e td g CO 2eq /MJ 2 2Použití e u g CO 2eq /MJ 0 0Celkem E g CO 2eq /MJ 33 40Motorová nafta g CO 2eq /MJ 83,8Úspory % 61 52Tabulka 4: Odhadované typické a standardní hodnoty platné pro budoucí biopaliva, která nejsou v lednu 2008 natrhu nebo pouze v zanedbatelném množství, jsou-li vyrobena s nulovými istými emisemi uhlíku pocházejícímize zmny ve využívání pdy podle Smrnice 2009/28/EC o podpoe využívání energie z obnovitelných zdrojTypické úspory emisískleníkových plynStandardní úspory emisískleníkových plynMotorová nafta vyrobená Fischer-Tropsch syntézouz odpadního deva95 % 95 %Motorová nafta vyrobená Fischer-Tropsch syntézouz pstovaných devin93 % 93 %DME (dimethylether) z odpadního deva 95 % 95 %DME (dimethylether) z pstovaných devin 92 % 92 %Methanol z odpadního deva 94 % 94 %Methanol z pstovaných devin 91 % 91 %86

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“MTBE (methyl-tercio-butyl-ether),podíl z obnovitelných zdrojStejné jako u použitého výrobního postupupro methanolEthanol z pstovaných devin 76 % 70 %Ethanol z pšeniné slámy 87 % 85 %Ethanol z odpadního deva 80 % 74 %Obr. 2: Vývojový diagram postupu výpotu skleníkových plyn z biopaliv a biokapalinv souladu se smrnicí 2009/28/EC87

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Obr. 3: Porovnání produkce CO 2eq pi zpracování a využití motorové nafty a NExBtL(zdroj: IFEU, 2006, Concawe/Eucar, VTW, 2004)Diskuze a závry• Smrnice o obnovitelných zdrojích energiez roku 2009 stanoví do roku 2020 jako celkovýcíl EU 20% podíl energie z obnovitelných zdrojna celkové spoteb energie, z ehož pro lenskéstáty vyplývají závazné vnitrostátní cíle. R sezavázala k 13% podílu energie z obnovitelnýchzdroj v roce 2020. Krom toho musí všechnylenské státy v odvtví dopravy dosáhnout téhožcíle, a to 10% podílu energie z obnovitelnýchzdroj.• Pimené používání ekologicky a efektivnvyrobených biopaliv domácího pvodu, ale idovážených je za pedpokladu souasnéhovýrazného poklesu spoteby paliv rozumnoucestou k budoucímu zásobování energií aochran klimatu. Za tchto podmínek nedojdeani k hladu, násilným nepokojm, nieníživotního prostedí ani cenovým výkyvmna trzích s potravinami. Souasný stavv peprav osob a náklad (mobilit) v moderníindustriální spolenosti charakterizovanýnadmrným využíváním omezených fosilníchzdroj není už v této podob trvale udržitelný.Jak biopaliva takzvané první, tak i druhégenerace budou hrát dležitou roli pi budoucímešení této mobility v závislosti na oblasti použitía dosaženém stupni technického rozvoje.• Udržitelnost je pedpokladem pro jakoukolivbiopalivovou aktivitu a je nutným pedpokladempro pístup na trh. Související povinná certifikacepedstavuje dkaz a diferenciaci mezi „dobrými“a „špatnými“ biopalivy.• Skleníkové plyny uvolované pispalování biopaliv zaínají mít rozhodujícívýznam jak pro pijetí biopaliv jakoenergetického zdroje v udržitelné výrob, tak ipro konkurenceschopnost jednotlivých biopaliv azamení budoucí finanní politiky vlády v tétooblasti.• Velké úsilí je nutné vynaložit v produkci surovin,napíklad v pstování epky, aby bylo dosaženopožadované snížení skleníkových plynpinejmenším o 50 - 60 % od roku 2017 a o 60 %od roku 2018.• Dále je možné konstatovat, že dosud neexistuježádná „královská“ cesta pro pstování a úpravubiomasy pro produkci BtL. Existují proto rznémožnosti jak z princip udržitelnosti, tak iz provozn-ekonomických aspekt zkoumat aoptimalizovat rozmanité klimatické a stanovištnípodmínky. Pro plánování zaízení na BtL jeproto v pomrn brzkém stádiu nezbytnédefinovat požadovaná množství a objemybiomasy s pihlédnutím k logistice.• Nejistota vázaná na dostupnost surovinypedstavuje hlavní ekonomický rizikový faktor,zvlášt pro velkokapacitní konverzní jednotky alogistiku biomasy pro produkci BtL. Tudížkrátkodobé preference jsou založenyna ekonomických výhodách zpsobu pemnyvhodné pro široký rozsah levných biomasovýchvstup. Zpsob konverze vhodné biomasy neníkonkurencí pro zdroje biomasy, nebo provozyprovádjící fermentaci zpracovávají energeticképlodiny s vysokým obsahem vlhkosti, piemžtepeln chemické provozy jsou zásadnzásobovány devní, bylinnou a ovocnoubiomasou – pedevším zbytkovou a biogennímiodpady. V uvádném pípad je ziskovostvýroby energetických plodin dosažena nazáklad systému regulovaných cen el. energie.Rozdíly ve výnosu a nákladech ukazují, žeexistuje znaný potenciál pro zlepšení, nap.výbrem plodin a osevních postup podlevhodnosti pdy a optimalizace ízení etzcedodávek.• Další pokrok je oekáván v oblasti stedn aždlouhodobých výsledk nadcházejícího výzkumua vývoje, vetn nových odrd plodin a„nových“ energetických plodin, jakož i v oblastizlepšení pstebních technologií. Zvyšováníkonkurenceschopnosti výroby biomasy, nap.pomocí aktivit infrastruktury, výzkumu a vývojea dalších podnt významn zlepší ziskovostbiomasy pi její pemn na energii.88

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Literatura• Smrnice Evropského Parlamentu a Rady 2009/28/EC o podpoe užívání energie z obnovitelných zdroj a ozmn a následném zrušení smrnic 2001/77/ES a 2003/30/ES. Štrasburk, 23.4.2009 (OR. en)• Smrnice Evropského Parlamentu a Rady 2009/30/EC o zavedení mechanismu pro sledování a snížení emisískleníkových plyn a Smrnice Rady 1999/32/EC, pokud jde o specifikaci paliva používaného plavidlyvnitrozemské plavby, a kterou se ruší smrnice 93/12/EHS. 25 s.• GÄRTNER, S. O., REINHARDT, G. A. Environmental Implications of Biodiesel. In: KNOTHE, G.,GERPEN, J. V., KRAHL, J. The Biodiesel Handbook. AOCS Press, Champaign, Illinois, 2005, s. 219 – 229• SCHMITZ, N. The certification of sustainability and Green House gas savings of biofuels. F.O.Lichts WorldEthanol and Biofuels Report, Vol. 6, No. 14/26.03.2008, s. 252 – 257• KALTSCHMITT, M., MAYER, S., THRÄN, D. Unterschiedliche methodische Ansätze zur Berechnung vonTreibhausgasbilanzen – THG – Bilanzen im Kontext der aktualen Nachhaltigkeitsdebatte. In: Kraftstoffe derZukunft 2008, Berlin, 1. – 2.12.2008, s. 2• Smrnice Evropského Parlamentu a Rady 2009/28/EC o podpoe užívání energie z obnovitelných zdroj a ozmn a následném zrušení smrnic 2001/77/ES a 2003/30/ES. Štrasburk, 23.4.2009 (OR. en)• SCHMITZ, N.: Sustainable Biomass and Bioenergy – State of Affairs of the International Sustainability andCarbon Certification Project. In: Kraftstoffe der Zukunft 2008, Berlin, 1. – 2.12.2008, s. 1 – 11• GÜNTHER, A. Status und Entwicklung von Biokraftstoffen der 1. und 2. Generation für internationaleMärkte. In: „Kraftstoffe der Zukunft 2007“. 5. Internationaler Fachkongress des BBE und der UFOP, 26./27.November 2007, ICC Berlin, 11 s.• GÜNTHER, A. BTL – Biomass to Liquid Technology and Renewable Products – the ThermochemicalRoute. In: 6. Internationaler Fachkongress des BBE und der UFOP, 1./2. Dezember 2008, ICC Berlin, 12 s.• BOCKEY, D. Biodiesel & Co. The situation and future challanges of the biodiesel sector in Germany and inthe European Union 2009/2010 – the implementation of the ordinance for sustainable biofuels. UFOP,Berlin, August 2009, 23 s.DedikaceV tomto píspvku jsou také uvedeny dílí výsledky ešení Výzkumného zámru MZE0002703102, etapy 5:„Technologické postupy udržitelné výroby a užití biosurovin a energetických nosi nové generace se zetelemna potravinovou bezpenost a globální trhy souvisejících produkt“.Anotace:Pedstavují se kritéria udržitelnosti a postup certifikace biopaliv pro dopravní úely v systému ISCC -International Sustainability and Carbon Certification. Formou vývojového diagramu se popisuje metoda výpotuskleníkových plyn z biopaliv a biokapalin.Klíová slova: biopaliva, kritéria udržitelnosti, certifikace89

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyMezinárodní seminá Techagro 2010Kritéria udržitelnosti – klí dalšího rozvojesmsných a biogenních pohonných hmotv R a EU23. 3. 2010Ing. Petr Jevi, CSc., prof. h.c.Výzkumný ústav zemdlské techniky, v.v.i.Sdružení pro výrobu bionaftyeská zemdlská univerzita v Praze, Technická fakultaBrno, 2010 HLUK, 2008 1Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyOBSAH• Výchozí bilance produkních kapacit, výroby, tržníhouplatnní a související netechnické aspekty biopaliv• Stav a vývoj legislativy EU v oblasti obnovitelnýchzdroj energie v doprav a závazné cíle probiopaliva• Kvóty na biopaliva• Biomasa a biopaliva – trvalá udržitelnost je klíempro biopalivový prmyslBrno, 2010 2Bionafta v EU – dodávky v roce 2007 a 2008a produkní kapacity v roce 2008 (zdroj: EU – observer, EBB)ZemDodávky (tis. t) Produkní kapacity Využití v roce2007 2008(tis. t)2008 (%)Nmecko3245 2695510053Francie1214 1880198095Rakousko190 18748539Španlsko259 519126741Anglie270 69172695Švédsko103 13021261Itálie136 557156636Polsko2534045075Holandsko220 20257135eská republika 368731228Slovensko775320626Ostatní * 461 7742925-CELKEM6236 81151580051• Portugalsko, Bulharsko, Belgie, ecko, Litva, Lotyšsko, Estonsko, Lucembursko, Slovinsko,Maarsko, Island, Irsko, Dánsko, Malta, Finsko, Kypr, RumunskoBrno, 2010 390

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyDo r. 2010 dosáhne globální bioethanolový trh objemu asi 80 mil.m 3 . Ve srovnání s r. 2007 to znamená rst o více než 28%.90 00080 000Globální výroba ethanolu80 00070 00060 00050 00040 00030 00032 175 31 423 29 414 31 33034 07239 01840 71044 29651 32262 55620 00010 00001998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2010Zdroj: F.O.Licht, meó Consulting (2008)Od roku 2007 jsou svtovým lídrem ve výrob palivového bioethanolu USA s výrobou v roce 2008 cca 27 mil. t.Brno, 2010 4Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty• Potraviny, krmivo nebo paliva?To je záležitost, na kterou se hledá stáleodpov.• Nkteré zájmové skupiny vytváejí dále mediálníkampa v oblasti potraviny – paliva z biomasy.• Obnovitelné zdroje energie – píspvekk bezpenému zásobování energiemi,k životnímu prostedí, k závazkm ke snižováníemisí skleníkových plyn po roce 2012,k podpoe zemdlství, k regionálnímu avenkovskému prostedí. Mají také významnouroli v technologickém vývoji, inovaci.Brno, 2010 5Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyJe zodpovdné vyrábt biopaliva, když lidé trpí hladem?• Pro potraviny s vysokým stupnm zpracování platí,že podíl náklad na suroviny je jen velmi malý.Tak nap. podíl náklad na zemdlské suroviny na cenchleba je pouze cca 4%, u vepového masa je to 7%.• Naproti tomu je cena bioetanolu z 36% závislá na cenpšenice.• Cena bionafty je dokonce z 64% urována cenouolejnin. Z toho vyplývá, že cena biopaliv tak reaguje citlivjina náklady na zemdlské suroviny než cena mnoha potravin.• Tím je dána priorita v zásobování trh s potravinami. Poptávkapo biopalivech na volném trhu se ídí otázkou jejich rentabilityve srovnání s fosilními palivy.• Spodní cenová hladina zemdlskýchsurovin, a sice jak pro výrobu potravin, tak i pro výrobu energie,se bude ídit v budoucnu cenou fosilních zdroj energie.Brno, 2010 591

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyJe zodpovdné vyrábt biopaliva, když lidé trpí hladem?• V mnoha rozvojových zemích, kde lidé trpí hladem,je zemdlství základním odvtvím národního hospodáství.Teoretická možnost vlastního zásobení rodin zemdlcpotravinami je zde asto vysoká.• Avšak, již dlouho existující závažný úkol, totiž dosaženístabilní politické situace a úrovn vzdlanosti v tchto zemích,stejn jako penos technologií a vdeckých poznatk,je negativn ovlivován rostoucím potem obyvatel,ale také krizemi a válkami, které jsou vedenyo zdroje fosilní ropy.Brno, 2010 7Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyBiopaliva takzvané „druhé generace“, napíklad syntetickápaliva vyrábná z biomasy (BtL) nebo LCB-ethanol• Jsou výhodná vzhledem k tomu, že snižují emise výfukových plyna krom toho je zde k dispozici širší surovinová základna potebnák jejich výrob ve srovnání s biopalivy „první generace“.• Pitom je ale teba vzít v úvahu, že ke snížení konkurenních nárokna plochu mezi výrobou potravin a výrobou energetických zdrojdojde pouze tehdy, jestliže se využijí dosud nezužitkované zbytkovéa odpadní látky.• asto se pipisuje biopalivm druhé generace výhoda vtšíefektivnosti na plochu, za pedpokladu úplného využití veškerésklizené biomasy.• Ovšem pi tomto zpsobu výroby nevznikají žádné další vedlejšívýrobky (napíklad krmiva).• Proto zvlášt pi výrob syntetických paliv z biomasy existujenebezpeí vzniku negativní humusové bilance na produkníchplochách, což by mohlo vést dlouhodob k obtížn napravitelnémusnížení pdní úrodnosti.Brno, 2010 8Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty• Smrnice EP a Rady 2009/28/EC ze dne23.4.2009 o podpoe využívání energie zobnovitelných zdroj a následném zrušenísmrnic 2001/77/EC a 2003/30/EC• Smrnice EP a Rady 2009/30/30 ze dne23.4.2009, kterou se mní smrnice 98/70/EC,pokud jde o specifikaci benzinu, motorové naftya plynových olej, zavedení mechanismu prosledování a snížení emisí skleníkových plyn …• Zveejnny byly na konci ervna 2009 a lenskéstáty mají 18 msíc na jejich zalenní donárodní legislativy.Brno, 2010 992

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyBiomasa & biopaliva – udržitelná výroba a užití• Pokud jsou používány zemdlské plodiny a ne celé rostliny nebozbytky a vedlejší produkty biomasy, existuje zde rizikokonkurenního omezení mezi biosurovinami a potravinovýmetzcem. To se oekávan mže dotýkat biopaliv první generace.• Vývoj biopaliv 1. generace je udržitelný, ovšem rst je omezen naurité ásti svta z dvodu rostoucí populace a místních poteb.Tento dvod a diskutabilní úinky biopaliv z pohledu možnéhookyselování, eutrofizace a poškozování ozonu jsou dvodem kritikybiopaliv v souasnosti.• Diskutabilní výsledky eutrofizaního a okyselujícího potenciálu,jakož i stratosférické ozonové nedostatenosti, mohou být všakzmírnny nebo zcela odstranny.Brno, 2010 10Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyUdržitelná produkce biomasy pro její zpracování na biopalivaPožadavky naudržitelnou výrobuPoužívanýchbiomasových surovinPožadavky naminimální reduknípotenciál GHGBiopaliva nebudou vyrábna ze surovinzískaných z pdy:- s vysokým obsahem uhlíku, tj. mokiny azalesnné oblasti se stromy vyššími než 5 m apokryvem strom více než 30 % nebo stromyschopné dosáhnout tyto hodnoty,- s rozpoznatelnou hodnotou biodiverzity,výroba surovin musí vyhovovat normámkížové shody (Cross Compliance) nebosrovnatelným a pijímaným normámMinimáln 35 % úspor GHG ve srovnánís fosilními palivy od r. 2013,50 % od r. 2017, 60 % od r. 2018Brno, 2010 11Emise skleníkových plyn z výroby a využití biopalivVýpoet podle smrnice 2009/30/ECE = eec + ep + etd + euStav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyE = celkové emise z používání daného paliva;eec = emise z tžby a zpracování surovin;ep = emise ze zpracování;etd = emise z pepravy a distribuce;eu = emise z používání daného paliva;Dále se celkové emise zvtšují o:el = anualizované emise ze zmn v zásob uhlíku vyvolaných zmnamive využívání pdy;a snižují o:esca = úspory emisí vyvolané nahromadním uhlíku v pd díky zdokonalenýmzemdlským postupm;eccs = úspory emisí v dsledku zachycování a geologického ukládání uhlíku;eccr = úspory emisí v dsledku zachycování a nahrazování oxidu uhliitéhoeee = úspory emisí v dsledku pebytené elektiny z kombinované výroby teplaaelektiny.Brno, 2010 1293

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyÚspory emisí skleníkových plyn vyvolané pi používání biopalivÚSPORY = (EF – EB) / EFEBEF= celkové emise z biopaliva nebo biokapaliny= celkové emise z referenního fosilníhopaliva.Emise pvodem z používání daného paliva euse pokládají u biopaliv za rovné nule.EF = 83,8 g CO2eq/MJBrno, 2010 13Standardní emise skleníkových plyn biogenních pohonných hmotBrno, 2010 14Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyTypické emise z pstování „eec“ cukrovky, pšenice, kukuice a epkyolejné pro jejich zpracování na biopaliva s odhadem možného sníženíPlodinaCukrovka technickáObiloviny: pšenicekukuiceepka olejnáBioethanolBioethanolBiopalivaepkový olejFAMEHydrogenované palivoTypické emiseskleníkových plyn(g CO 2eq/MJ)122320302930Kvalifikovaný odhadpotenciálu snížení(%)51510151515Brno, 2010 1594

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyVývoj minimálních podíl biopaliv v RMotorovánaftaMotorovýbenzin20072 % V/V1,8 % e.o.-20082 % V/V1,8 % e.o.2 % V/V1,8 % e.o.20094,5 % V/V4,1 % e.o.3,5 % V/V2,3 % e.o.2010 *6 % V/V5,5 % e.o.4,1 % V/V2,7 % e.o.* Pedpoklad od 1.6.2010Brno, 2010 16Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyZávry• Pijetím dvou dokument Evropského parlamentu a Rady, a to smrnice2009/28/EC o podpoe využívání energie z obnovitelných zdroj a o zmna následném zrušení smrnic 2001/77/EC a 2003/30/EC a smrnice 2009/30/EC,kterou se mní smrnice 98/70/EC, pokud jde o specifikaci benzinu, motorové naftya plynových olej, zavedení mechanismu pro sledování a snížení emisí skleníkovýchplyn, ... , z 23.4.2009, se vytvoil rámec zahrnující povinné cíle do roku 2020a ml by tak podnikatelskému prostedí poskytnout dlouhodobjší stabilitu,kterou potebuje k racionálnímu investinímu rozhodování v odvtví obnovitelnéenergie a biogenních pohonných hmot.• Jak vyplývá z podrobnjší analýzy potenciálu snižování emisí skleníkovýchplyn, jejich typické a standardní úspory podle zpsobu výroby uvádívpílohách ob zmínné smrnice, potom je rozvoj souasných biopalivtzv. 1. generace celosvtov udržitelný a vedle zdokonalování jejich technologií,úinnosti konverze a jakosti tvoí biogenních pohonné hmoty z biogenníchzbytk a odpad tzv. 2. generace tžišt výzkumu a vývoje.Brno, 2010 17Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyStanovení minimálního podílu biopaliv v motorových palivechs ohledem na technické normy jakosti a pro stanovení a využití údajshodnosti ve vztahu ke zkušebním metodám (SN EN ISO 4259)Motorové palivoNorma jakostiObsah biopaliv podle noremjakostiEnvironmentální specifikacepodle smrnice 2009/30/ECReprodukovatelnostMinimální hodnota podílubiopalivNavržený minimální podílBezolovnaté automobilovébenzinySN EN 228 (2001, 2003)max. 5 % V/Vmax. 10 % V/V0,3 % (SN EN 13 132)5 – (0,3 x 0,6) = 4,8 %rozsah: 4,8 – 5,2 % V/V4 - 4,5 % V/VMotorová naftaEN 590 (September 2009)SN EN 590 (bude pijatav íjnu 2009)max. 7 % V/Vmax. 7 % V/V0,9 % (SN EN 14 078)7 – (0,9 x 0,6) = 6,4 %rozsah: 6,4 – 7,5 % V/V6 - 6,3 % V/VNavržené hodnoty min. množství biopaliv jsou v souladus technickými normami i motoráskými technologiemi a emisemi vozidel.Brno, 2010 1895

P. Jevi, Z. Šedivá9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyZávry• Pimené používání ekologicky a efektivn vyrobenýchbiopaliv domácího pvodu, ale i dovážených je za pedpokladusouasného výrazného poklesu spoteby paliv rozumnoucestou k budoucímu zásobování energií a ochran klimatu. Zatchto podmínek nedojde ani k hladu, násilným nepokojm,niení životního prostedí ani cenovým výkyvm na trzíchs potravinami.• Souasný stav v peprav osob a náklad (mobilit) v moderníindustriální spolenosti charakterizovaný nadmrnýmvyužíváním omezených fosilních zdroj není už v této podobtrvale udržitelný.• Jak biopaliva takzvané první, tak i druhé generace budou hrátdležitou roli pi budoucím ešení této mobility v závislosti naoblasti použití a dosaženém stupni technického rozvoje.• K tomu je zapotebí stabilní politická situace jak na národní, taki na mezinárodní úrovni, která by zajišovala jistotu plánovánírozvoje a investic, koncentrovaný mezioborový výzkum,spolupráci mezi politikou, výzkumnými ústavy, prmyslem asprávou, stejn jako otevenou diskuzi v médiích a veveejnosti.Brno, 2010 19Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyDkuji za pozornost.Kontaktní adresa:Petr JeviVýzkumný ústav zemdlské techniky, v.v.i.Sdružení pro výrobu bionaftyeská zemdlská univerzita v Praze, Technická fakultaDrnovská 507, 161 01 Praha 6tel.: +420-233022302, e-mail: petr.jevic@vuzt.czBrno, 2010 2096

V. Matjovský9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Možnosti stabilizace nafty v sezónních zemdlských strojíchIng. Vladimír Matjovský - QMS CONSTULTING PrahaSummary: Possibilities of motor fuel stabilization at compression ignition engines in seasonal agriculturalmachinesThe work describes the practical measures and prevention concerning the oxidation slowdown andbiocontamination of fatty acids methyl esters (FAME) and mixed fuels on its basis by means of addition ofstabilizing and biocide additives.Key words: biofuels, oxidation slowdown, prevention of biocontaminationOd záí 2007 se do motorov nafty pidávábionafta, tj. metylestery vyrobené z epkovéhooleje, nejdíve to bylo jen kolem 2 %, nyní až 7%objemových. Bionafta je mén stabilní produkt nežropná nafta a i smsi ropné nafty s malým obsahembionafty mají zmenšenou stabilitu. Z tohoto dvodubylo vydáno doporuení spotebovávat nakoupenounaftu do 3 msíc, což pináší problém u záložníchzdroj a také u nkterých sezónních zemdlskýchstroj. Má-li být toto doporuení dodrženo,znamená to v prbhu odstavení vymovat palivov celé palivové soustav po každých tech msícíchza erstvé, což pedstavuje velké komplikace. Tatosituace nebyla až dosud systémov ešena, ale to semá v krátké dob zmnit.Zpomalení oxidaceEstery nenasycených mastných kyselin, tj. ikyselin epkového oleje, podstatn snáze oxidujínež uhlovodíky, z nichž je složena ropná nafta, alena štstí je lze stabilizovat pídavkem vhodnýchpísad, ehož se využívá už pi výrob bionafty.Jedná se o žluknutí, dobe známé nap. u másla,dalších tuk a rostlinných olej, pi kterém docházík ad chemických reakcí, mimo jiné k odštpovánítkavých kyselin, které zpsobují typický zápachdoprovázející žluknutí a následn dochází kpolymerizaci nenasycených uhlovodíkovýchetzc. Následky jsou zvýšení kyselosti a možnostikorozí, v pokroilé fázi pak též zvýšení viskozity,tvorba úsad a kal, z nichž nkteré mají charakterpryskyic lepivého charakteru, schopných zalepitpohyblivé ásti díl palivové soustavy, pokud je doní propustí filtry. To by se nemlo stávat, protožefiltry mají chránit motor. Je zajímavé, že bionaftavýznamn zlepšuje mazivost motorové nafty. Kdyžse zaala pidávat bionafta do motorové nafty, jejímazivost se podstatn zvýšila, takže pi kontroláchkvality nejsou s mazivostí žádné problémy. Pestose ale stále udržuje mezi provozovateli vozidelnaprosto neopodstatnný a mylný názor, že nafta sobsahem bionafty špatn maže a zadírá vstikovacíerpadla a trysky.Zatím nebylo k dispozici mnoho informací o tom,jestli je možné oxidaci zpomalit a doporuenoudobu spoteby prodloužit. Možné to je dodatenýmpidáním stabilizaního aditivu, který je podleinformací výrobce schopen skladovatelnostpodstatn prodloužit, dokonce až na jeden rok.Samozejm, lze oekávat otázku, pro se to nedláhned pi výrob. Odpov je, že pedevším zekonomického dvodu, protože více než 90 %veškeré nafty se spotebuje do jednoho msíce oddodávky na trh nebo od zakoupení a nemá smyslveškerou naftu zatžovat dalšími výrobnímináklady. Proto je rozumné ešení, aby byl na trhudostupný aditiv, který lze v pípadech, kdyskladovací doba musí být delší, dodaten pidatjako stabilizátor pímo do nádrže vozidla askladovací dobu tak podstatn prodloužit. Je ovšemteba zajistit, aby se dodaten pidaný aditiv spalivem v nádrži i v celé palivové soustavdokonale promísil. Vhodný zpsob je vypoítatpotebný objem aditivu pro aktuální množství naftyv nádrži s použitím údaje o doporuenémdávkování ( nap. 0,2 l na 100 litr nafty) avypotený objem aditivu nalít nejdíve do kanistruobsahujícího asi 5 litr nafty, dokonale protepat aaž potom vylít celý obsah kanistru do nádrže. Pak jeteba zvolit bu alespo krátkou jízdu nebo nechatmotor uritou dobu bžet na prázdno, aby došlo kdokonalému promísení a zanesení aditivu až do celépalivové soustavy, tzn. do erpadla a trysek. Ktomu lze ješt doporuit, aby byl aditiv pidán vas,nejlépe hned pi odstavení nebo krátce poodstavení, a aby po urité dob, teba po dvou ažtech msících, byl motor opakovan nastartován avymnilo se palivo tam, kde se vyskytuje jen vevelmi tenkých vrstvách, nap. na lapovanýchplochách trysek a erpadel, kde na malé množstvípaliva pipadá velká kovová plocha, psobící jakokatalyzátor.Prevence biokontaminaceProblém nestability motorové nafty s obsahemmethylester nekoní jen ochranou proti oxidaci,dležitá je i prevence biokontaminace. Tímtoproblémem se v minulosti nebylo teba u nászabývat, ale po letech aplikace bionafty v širokémmítku jejím pidáváním do veškeré motorovénafty už je nutné poítat s možností infikovánískladovacích nádrží, u kterých je zanedbávánaprevence.Vzhledem k chemickému složení jsou bionafta ijejí smsi s naftou citlivjší na biologické napadenímikroorganismy než ist uhlovodíková nafta amikrobiologická aktivita je v nich násobn vtší.Mikroorganismy typu hub, bakterií, plísní a97

V. Matjovský9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“kvasinek, které konzumují uhlovodíky s pímýmietzci, obvykle rostou na fázovém rozhraní mezipalivem a vodou ve skladovacích nádržích.Pítomnost volné vody je základní podmínkou projejich rst. Proto dnes již ada výrobc vozidelmontuje do potrubí mezi palivovou nádrž a filtry,obvykle v blízkosti nádrže a na míst z venku dobeviditelném, tzv. odkalova, který odlouí vodu akal, aby nezanášel palivové filtry a nezmenšovaljejich kapacitu. Odlouený podíl zstane vprhledné nádobce odkalovae, jejíž obsah mžeidi vizuáln kontrolovat pi každém tankování api vizuální kontrole stavu vozidla a pípadnzjištný kal a vodu mže snadno a rychle odstranit.Opakovaný výskyt vody je i signálem soustavnnevhodné manipulace s palivem nebo netsnostiuzávru palivové nádrže vozidla. Základemprevence proti biokontaminaci nafty je tedy „suché“skladování, a pravidelné odstraování vody a kalu znádrže, ale doporuuje se také , zejména donadzemních nádrží v letním období, pidávatbiocidní písadu. Zvýšená teplota paliva vnadzemní nádrži vystavené slunením paprskmurychluje rst mikroorganizm.Stabilizaní písady do nafty na trhuKoncem minulého roku byly zahájeny pípravyna zavedení stabilizaní písady do motorové naftyna trh. Pvodn se mlo jednat o koncentrovanýantioxidant prodávaný u erpacích stanic jakopípravek v drobném balení. Výsledkem przkumutrhu ale bylo, že by ml pípravek obsahovat ibakteriocidní složku a poskytovat tak komplexníochranu nafty. Taková formulace byla pipravena,ale ukázalo se, že by doporuené dávkování muselobýt pomrn velké a na základ toho byla pijataekonomická koncepce, spoívající v uvedení na trhdvou pípravk. Jednak úinného antioxidantu vkombinaci s deaktivátorem kov, doporuovanéhopidávat do nádrží odstavovaných vozidel, jednakbiocidní písady, doporuované hlavn k pidávánído skladovacích nádrží, ve kterých byla zjištnapítomnost vody, zejména tam, kde je vodazjišována opakovan. Pípravky mají být dostupnéu nkterých erpacích stanic v nejbližší dob.Kontakt:Ing. Vladimír MatjovskýQMS - CONSTULTINGKakova 32, 108 00 Praha 10tel.: 274 771 651, e-mail: michm@volny.czAnotace:Práce popisuje praktická opatení a prevenci pro zpomalení oxidace a biokontaminace methylester mastnýchkyselin (FAME) a smsných paliv na jejich bázi pídavkem stabilizaních a biocidních písad.Klíová slova: biopaliva, zpomalení oxidace, prevence biokontaminace98

J. Malaák, P. Jevi9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Alternativní paliva – produkty z kafilérní výrobydoc. Ing. Jan Malaák, Ph.D. 1) 1), 2), 3), Ing. Petr Jevi, CSc., prof. h.c. 1) eská zemdlská univerzita v Praze, Technická fakulta2) Výzkumný ústav zemdlské techniky, v.v.i. Praha3) Sdružení pro výrobu bionafty, PrahaSummary: Alternative fuels – products of the rendering plantThe article is concerned with energy production from the heat-processed products of the rendering plant. Itmeans the possibility to use the solid and liquid products as the fuels for heat power plants.Within this experimental project, three analyses of selected products of the rendering plant production werecarried out. These are then analyzed in details in order to find out the chemical and stoichiometric compositionand energy balance.Samples of the rendering plant have a different structure and parameters. It mostly results from the differentconcentrations of element compositions in samples. Some negative characteristics of water and ash mattercontent follow from the elemental analysis and stoichiometric calculations. From the view of emissionconcentrations, the amounts of sulphur, nitrogen and chlorine in samples are the most important parameters.Solving of this up-to-date problem contributes to emission reduction and in this way also to air pollutionreductionKey words: fat from rendering plant, meat and bone meal, elemental analyses, stoichiometric calculations.1 ÚvodS ekonomickým rstem v mén rozvinutýchoblastech svta (zejména ína, Indie atd.) seneustále zvyšuje jak spoteba energetickýchsurovin, tak spoteba energie. Energetika budejedním z limitujících faktor dalšího rozvoje svta.Základními úkoly souasnosti jsou snižovánístrategické závislosti na dodávkách pedevším ropya zemního plynu z rizikových oblastí a zajištnísnižování emisí CO 2 v celosvtovém mítku pidalším rstu spoteby energií (1 a 2).Pvodní pedstavy, že výše zmínných cíl jemožno dosáhnout zejména úsporami ve spoteb avyužitím obnovitelných zdroj, se ukázaly jakonereálné. Obnovitelné zdroje však musí hrát stálevýznamnjší roli, ekvivalentní jejich potenciálu akonkurenceschopnosti podle svtových cen.Výzkum v USA a Evrop smuje zejména kvýzkumu a vývoji nových technologií výrobyelektiny splujících požadavek pimenýchnáklad a neemitujících skleníkové plyny (resp. sesníženou mírou emisí); k tmto technologiím patízejména jaderná energetika, isté využití uhlís omezenými emisemi CO 2 do okolí, pípravajaderné fúze a obnovitelné zdroje v rozsahuodpovídajícím jejich oekávanému potenciálu [1 –3].Bhem nkolika let došlo k pehodnocenívyužití produkt kafilerní výroby. Jednouz možností jak zužitkovat kafilerní produkty jejejich energetické využití.Cílem pedkládaného lánku je urení dalšíchmožností a limitních hodnot energetického využitíkafilerních produkt. Je proto nutné vycházet zchemického složení použitých vzork a následnýchstechiometrických výpot. Významným úkolempráce je stanovení prvkových a stechiometrickýchrozbor a vytvoení modelových závislostí tchtoprodukt z kafilernío provozu.2 Materiál a metodyPro posouzení vhodnosti spálení vzorkmasokostní mouky a kafilerního tuku nebobionafty z kafilerního tuku v uritém typuspalovacího zaízení nebo pi vyhodnocení jakostitchto vzork, je zapotebí znát takové vlastnosti,které jej dostaten charakterizují,jsou to pedevším:• obsah vody v pvodním palivu W (% hm.);• obsah popela v pvodním palivu A (% hm.);• spalné teplo Q s a výhevnost Q i (MJ.kg -1 );• prchavá a neprchavá holavina v holavin V dafa NV daf (% hm.);• obsah veškeré síry v palivu S (% hm.);• ale i fyzikáln-mechanické vlastnosti, kterév rámci tohoto lánku nejsou uvedeny.Spalné teplo je ureno mením v kalorimetrech(SN 44 1352). V technické praxi je ureno spalnéteplo a výhevnost výpotem (podle SN 44 1352),k emuž se využívá výsledk celkové (elementární)nebo technické (immediatní) analýzy paliva [4].Základem každého výpotu tepelné prácespalovacích zaízení je prvkový rozbor spalovanéhovzorku. Prvkové složení má vliv na veškeréstechiometrické výpoty, výpoty tepelnýchúinností a ztrát spalovacích zaízení a významnovlivuje tepelnou práci spalovacích zaízení. Upaliv se pro zjištní prvkového složení používá tzv.elementární (prvkové) analýza, kterou se zjišujeprocentuální hmotnostní podíl uhlíku, vodíku,kyslíku, síry, dusíku a veškeré vody v pvodnímpalivu. Neholavé látky paliv, tj. obsah popela aobsah veškeré vody, se urí spálením, resp. sušenímpíslušného vzorku [5 a 6]. Prvkové rozbory99

J. Malaák, P. Jevi9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“jednotlivých paliv jsou stanoveny pro normálnípodmínky (teplota t = 0 o C a tlak p = 101,325 kPa).Prvkové rozbory byly vypracovány ve formslužeb akreditovanou laboratoí: Ústav pro výzkuma využití paliv – Praha Bchovice. Pro urenístechiometrických a tepelných vlastnostíposuzovaných vzork je prvková analýzanezbytnou souástí analýzy posuzovaných vzork.Na chemické vlastnosti navazujestechiometrická analýza spalovacích proces, kterádopluje charakteristiky paliva a je základem projakýkoliv tepelný výpoet. Tato analýza je dležitázejména pro ešení celé ady problém návrhovépraxe, stejn jako pi kontrole práce stávajícíchspalovacích zaízení. Tato analýza urí:• výhevnost vzorku Q i (MJ.kg -1 );• množství kyslíku (vzduchu) potebnéhok dokonalému spalování vzorku (kg.kg -1 ),(m 3 N.kg -1 );• množství a složení spalin (kg.kg -1 ), (m 3 N.kg -1 );• mrnou hmotnost spalin (% hm., % obj.) [7].Veškeré výsledné hodnoty prvkové astechiometrické analýzy jsou uvedeny jakv tabulkách, tak i v grafech v následujícím postupu,který se opakuje pro každý druh pvodního vzorku:1. Prvková analýza pvodního vzorku. Proporovnání s referenními palivy je stanovenaprvková analýza pro dv referenní palivav pvodním stavu.2. Stechiometrická analýza pvodního vzorku zanormálních podmínek a referenního obsahukyslíku ve spalinách.3. Stanovení výhevnosti vzork v závislosti napepotové vod v palivu za normálníchpodmínek. Pro vyjádení výhevnosti v rznýchstavech pepotové vody v palivu je pvodnívzorek pepoten na sušinu a následnpepoítán až na 50% obsah veškeré vody.Všechny objemy a hmotnosti spalovacíhovzduchu a spalin jsou udávány za tzv. normálníchpodmínek, tj. pi teplot t = 0 °C a tlakup = 101,325 kPa a na referenní obsah kyslíku vespalinách pro pevné vzorky O r = 11 % a prokapalné vzorky O r = 3 %.3 Výsledné hodnoty prvkové a stechiometrickéanalýzyVýsledné hodnoty prvkové a stechiometrickéanalýzy jsou uvedeny v následujícím osnov:1. Chemická analýza pvodních, bezvodých aholavin vzork s porovnáním s referennímipalivy jako je epkový olej, topný benzín alehký topný olej: tabulka 1.2. Stechiometrická analýza pvodních vzork zanormálních podmínek a referenního obsahukyslíku ve spalinách tabulka 2.3. Závislost výhevnosti paliva (MJ.kg -1 ) napepotové vod v palivu (% hm.)za normálních podmínek, tabulka 3.Tab. 1 Chemická analýza pvodních vzorkVzorekObsah vody(% hm.)Popel(% hm.)Spalné teplo(MJ.kg -1 )Výhevnost(MJ.kg -1 )Uhlík C(% hm.)Vodík H(% hm.)Dusík N(% hm.)Síra S(% hm.)Kyslík O(% hm.)Chlór Cl(% hm.)Znaka W r t A r Q d s Q r i C r t H r t N r t S r t O r t Cl r tMasokostnímouka2,4 26,7 18,16 16,67 41,54 6,55 8,7 0,28 13,23 -Kafilerní tuk 0,19 0,08 39,30 36,74 74,90 11,64 0,45 0,06 12,68 0,0000145Bionaftaz kafilerního 0,01 0,10 39,48 36,82 75,37 12,11 0,18 0,06 12,17 0,0000071tukuepkový olej(referenní - 0,01 39,24 37,05 77,70 11,60 - 0,001 10,60 0,06palivo)Lehký topnýolej (referennípalivo)0,01 0,05 42,90 40,30 86,00 11,90 0,05 1,40 0,10 0,08Tab. 2 Stechiometrická analýza pvodních vzork za normálních podmínek a referenního obsahu kyslíku vespalinách pro pevné vzorky O r = 11 % a pro kapalné vzorky O r = 3 %.BionaftaMasokostníObjemové spalováníKafilerní tuk z kafilerníhomoukatukuTeoretické množství kyslíku pro dokonaléO minspalování (m 3 N.kg -1 1,05 1,95 1,99)100

J. Malaák, P. Jevi9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“L minTeoretické množství vzduchu pro dokonaléspalování (m 3 N.kg -1 )4,99 9,31 9,49L skutSkutené množství vzduchu pro dokonaléspalování (m 3 N.kg -1 )10,48 10,89 11,10n Souinitel pebytku vzduchu ( - ) 2,10 1,17 1,17v v sp Objemové množství vlhkých spalin (m 3 N.kg -1 ) 11,45 12,06 12,30v s sp Objemové množství suchých spalin (m 3 N.kg -1 ) 10,27 10,33 10,51v s Teoretické objemové množství suchých spalinspmin(m 3 N.kg -1 )4,74 8,66 8,81v CO2 Objemové množství CO 2 (m 3 N.kg -1 ) 0,77 1,39 1,40v SO2 Objemové množství SO 2 (m 3 N.kg -1 ) 0,00 0,00 0,00v H2O Objemové množství H 2 O (m 3 N.kg -1 ) 1,18 1,73 1,79v N2 Objemové množství N 2 (m 3 N.kg -1 ) 8,25 8,50 8,67v O2 Objemové množství O 2 (m 3 N.kg -1 ) 1,15 0,33 0,34Vyjádení jednotlivých složek spalin v % obj.CO 2maxTeoretická objemová koncentrace oxiduuhliitého v suchých spalinách (% obj.)16,27 16,04 15,87CO 2 Oxid uhliitý (% obj.) 6,76 11,54 11,39SO 2 Oxid siiitý (% obj.) 0,02 0,00 0,00H 2 O Voda (% obj.) 10,28 14,36 14,55N 2 Dusík (% obj.) 72,04 70,51 70,47O 2 Kyslík (% obj.) 10,07 2,76 2,75Tab. 3 Závislost výhevnosti paliva (MJ.kg -1 ) na pepotové vod v palivu (% hm.) za normálních podmínekPepotovávodav palivu(% hm.)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Výhevnost paliva(MJ.kg -1 )MasokostnímoukaKafilernítukBionaftaz kafilerníhotuku17,08 16,23 15,37 14,52 13,66 12,81 11,96 11,11 10,24 9,39 8,5436,82 34,98 33,14 31,30 29,46 27,61 25,77 23,93 22,09 20,25 18,4136,84 34,99 33,15 31,31 29,47 27,63 25,79 23,94 22,10 20,26 18,424 Závry a diskuseZ výsledk prvkových rozbor na vybranýchvzork paliv je nejvíce urující z hlediska emisníchkoncentrací množství síry, chlóru a dusíku. Uposuzovaných paliv je patrný vysoký nárst emisídusíku, nebo samotné vzorky vykazují vyššíhodnoty dusíku v pvodním materiálu (obr. 4)oproti fosilním palivm. Zvýšený obsah dusíkumže omezit další využití tchto vzork.Chlór pechází bhem spalování z velké ásti doplynné fáze. Ve vybraných vzorcích je uskutennaanalýza množství chlóru v pvodním palivu.Koncentrace chlóru v posuzovaných kapalnýchvzorcích se pohybuje na velmi nízké úrovni.Význam chlóru spoívá na jedné stran vemisích HCl – jejich možného vlivu na tvorbupolychlorovaných dibenzo/dioxin a furan(PCDD/F) a také na druhé stran v korozívníchúincích tchto element, pípad jejich dalšíchslouenin [4].Síra odchází rovnž z vtší ásti bhemspalování do plynné fáze jako SO 2 nebo SO 3 . Emisesíry u tepelných zaízení na využití paliv zobnovitelných zdroj nepedstavují, co se týelimitních hodnot, zpravidla žádný problém, cožpotvrzují vybrané vzorky viz obr. 5.Rozhodujícím faktorem koncentrace síryv palivu mže být korozívní chování. Ostatníhodnoty prvkového rozboru splují optimálníparametry pro použití tchto vzork biopaliv propoužití ve spalovacích zaízení.101

J. Malaák, P. Jevi9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“101,6Dusík N (% hm.)987654321Síra S (% hm.)1,41,210,80,60,40,20Masokostní moukaKafilerní tukBionafta z kafilerníhotukuepkový olej(referenní palivo)Lehký topný olej(referenní palivo)Obr. 4 Obsah dusíku v pvodní stavu vzorku v % hm.Nejvíce urující pro termické použití paliv jeobsah vody a popele. Rozsah veškeré vody obsaženéve vzorcích je dost nízký, což má pozitivní pínosve výhevnosti paliv. Obsah popele v kapalnýchvzorcích je rovnž nízký, jak je vidt z prvkovýchrozbor vybraných vzork. Velký obsah popele vevzorku má masokostní mouka. Množství vody apopele významn ovlivuje tepelné vlastnostiposuzovaných vzork a následn ovlivuje jakvýbr, tak i nastavení spalovacího zaízení.Výhevnost jednotlivých vzork je souhrnnuvedena na obr. 6.Výsledné hodnoty ze stechiometrické analýzyukazují na velmi dobré tepeln – emisní parametryposuzovaných vzork. Jak vyplývá ze stechiometrie0Masokostní moukaKafilerní tukBionafta z kafilerníhotukuepkový olej(referenní palivo)Lehký topný olej(referenní palivo)Obr. 5 Obsah síry v pvodní stavu vzorku v % hm.posuzovaných paliv, parametry výhevnosti, obsahuvody a hustoty energie ovlivují výbr a návrhspalovacího zaízení. Koncentrace N (dusíku), S(síry) a Cl (chlóru) ve vzorcích, jak potvrzujíprovádné rozbory vzork, je pomrn velmi široká.Kyslík je problematická souást paliva, protoževáže vodík a ásten i uhlík na hydroxidy, vodu aoxidy, zejména dusíku (N – ve form amin aprotein v palivu) a chlóru (Cl), spoívá v jejichinterakci s konverzním zaízením, zvlášt paktepelným. Hodnoty stechiometrické analýzy sloužípro další nezbytné výpoty tepelných úinností atepelných ztrát spalovacích zaízení, ale hlavnslouží ke kontrole a optimalizaci spalovacíhozaízení [4, 8 a 9].454035Obr. 6Výhevnost vzork paliv v bezvodém stavu v MJ.kg -1Výhevnost (MJ.kg -1 )302520151050Masokostní moukaKafilerní tukBionafta z kafilerníhotukuepkový olej(referenní palivo)Lehký topný olej(referenní palivo)102

J. Malaák, P. Jevi9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Na základ výsledk lze kapalná palivaz kafilerních tuk považovat za paliva srovnatelnás klasickými kapalnými palivy, jako je nap. lehkýtopný olej a nebo s palivy na bázi rostlinné hmoty.O nco snížená výhevnost tchto kafilerních paliv(díky zvýšeného množství popelovin) jevykompenzována malým množstvím síryv samotném palivu. Velké množství popele, jakvyplývá z výsledk mení, má masokostnímouka, což mže vyvolat zvtšený požadavek naodvod tuhých zbytk po spalování a zvýšenémnožství tuhých emisí.Pro energetické využití produkt z kafilernívýroby jako tuhých paliv (ale i jiných paliv) jenutné, aby spalovací proces probíhal za optimálníchpodmínek. Bez tchto pedpoklad není spalovánítuhých paliv pínosem. Proto je vždy potebnéspalovat v daném zaízení to palivo, které je urenédruhem i strukturou, jakostí atd. Tmto aspektm jenutné vnovat trvalou pozornost [4 a 9].Píspvek vznikl v rámci ešení interních grant IGA a CIGA na eské zemdlské univerzit v Praze.Použitá literatura:1. COM(2007) 1: Communication of the Commission to the European Parliament and the Council: An EnergyPolicy for Europe,2. COM (2007) 2: Limiting Global Climate Change to 2°C: The way ahead for the EU and the World for 2020and beyond,3. COM/2007/0723 final: Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, theEuropean Economic and Social Committee and the Committee of the Regions - A European strategic energytechnology plan (SET-plan) - 'Towards a low carbon future'.4. Malaák, J.; Vaculík, P: Biomasa pro výrobu energie. ZU v Praze, Technická fakulta, tisk. Powerprint,Praha 2008, 206 s., ISBN: 978-80-213-1810-65. Friberg, R.; Blasiak, W.: Measurements of mass flux and stoichiometry of conversion gas from threedifferent wood fuels as function of volume flux of primary air in packed bed combustion. Biomass andBioenergy 23 (2002) Published by Elsevier Ltd., pp. 189 – 208, ISSN: 0961-95346. Yang, Y.B., et al.: Effect of fuel properties on biomass combustion. Part II. Modelling approach–identification of the controlling factors, Fuel 84 (2005), Published by Elsevier Ltd., pp. 2116–2130, ISSN:0016-23617. Malaák, J.; Gurdil, G.A.; Jevi, P.; Pinar, Y.; Selvi, K.C.: Heat-emission Characteristics of Some EnergyPlants. In: The Journal of Agricultural Faculty of Ondokuz Mayis University, volume 22, 2007, issue 2, pp.202-206, ISSN 1300-29888. Gürdíl, G. ; Malaák, J. ; Selví, K. ; Pinar, Y.: Liquid Wastes from Methyl-Ester Oil Production andThermal-Emission Properties. In: AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America, 3(40), 2009, pp. xx – xx, ISSN 0084-58419. Olsson, M.; et al.: Specific chimney emissions and biofuel characteristics of softwood pellets for residentialheating in Sweden. In: Biomass and Bioenergy 24 (2003) Published by Elsevier Ltd., pp. 51 – 57, ISSN:0961-9534Kontakt:doc. Ing. Jan Malaák, Ph.D.eská zemdlská univerzita v Praze, Technická fakulta, Katedra technologických zaízení staveb, Kamýcká129, 16500 Praha 6 – Suchdole-mail: malatak@tf.czu.cz103

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Measures to reduce the contents of phosphorus, calcium and magesiain rapeseed oil fuel from small-scaled oil millsOpatení ke snížení obsahu fosforu, vápníku a hoíku v palivech z epkového olejez malovýrobních lisoven olejeJosef Witzelsperger, Edgar Remmele - Technology and Support Centre at theKompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe, Straubing, GermanySummaryAfter treatment with added substances, such asbleaching earth, silica gel and citric acid during thecleaning process can reduce deposit and ash-formingelements such as phosphorus (P), calcium (Ca) andmagnesia (Mg) in cold-pressed rapeseed oil fuel,produced at small-scaled oil mills. In trials atlaboratory scale, rapeseed oil with untypically highcontents of phosphorus, calcium and magnesia wastreated with ten different added substances availableon the market and citric acid (20 %) at different oiltemperatures. Afterwards, it was cleaned by meansof centrifugation and filtration and then analysed forrelevant parameters according to DIN V 51605. Intrials at pilot plant scale, rapeseed oil of twodifferent qualities concerning the contents ofphosphorus, calcium and magnesia was treated withchosen added substances from the laboratory trials,citric acid (20 % and 40 %) and cellulose as a filteraid. The cleaning process was organized like it istypical for small-scaled oil mills, using a chamberfilter press. The gained oil was then analysed forrelevant parameters according to DIN V 51605.1. Introduction and objectiveThe use of rapeseed oil fuel for the reliableoperation of engines suitable for vegetable oilrequires high-quality fuel according to DIN V 51605[1]. As engine development progresses and moreexhaust gas after treatment systems are used, thereduction of deposit and ash-forming elements, suchas phosphorus, calcium and magnesia in rapeseed oilfuel is becoming more and more important [1]. If therequirements with regard to a lower content of theseelements in rapeseed oil fuel are tightened, thecurrent technical equipment of small-scaled oil millswill no longer enable fuel qualities to be produced,which are conform to the limits according toDIN V 51605. Therefore, suitable techniques for theafter treatment of rapeseed oil would becomenecessary for this purpose [1].In small-scaled oil mills, vegetable oil is gainedin two process steps: oil pressing and multiple-stagesolid/liquid separation by means of sedimentationand/or filtration. In general, the oil does not undergoadditional treatment [14].AnotaceNásledná úprava pidáním látek jako jsou blícíhlinka, gel kyseliny kemiité a kyselina citrónováv prbhu procesu ištní mže snížit ukládáníminerálních prvk jako jsou fosfor (P), vápník (Ca)a hoík (Mg) v palivu vyrobeném lisováním zastudena z epkového oleje a produkovanémv malých lisovnách oleje. V laboratorních pokusechbyl epkový olej s netypicky vysokými obsahyfosforu, vápníku a hoíku upravován s použitímrzných pidávaných látek dostupných na trhu akyseliny citrónové (20 %) pi rzných teplotácholeje. Poté byl tento olej vyištn odstedním afiltrací a následn byla provedena analýzacharakteristických vlastností podle normy DINV 51605. V pokusech v poloprovozním mítku bylydva rzné druhy epkového oleje, které se lišilyobsahem fosforu, vápníku a hoíku, upravoványvybranými písadami z laboratorních pokus,kyselinou citrónovou (20 % a 40 %) a celulózoujako pomocným prostedkem pi filtraci. Postupištní byl provádn tak, jak je to obvyklé v malýchlisovnách oleje používajících kalolisy. Získaný olejbyl potom analyzován na charakteristické vlastnostipodle normy DIN V 51605.1. Úvod a cílPoužití paliva z epkového oleje pro spolehlivýprovoz motor schopných využívat tyto rostlinnéoleje vyžaduje, aby toto palivo svou kvalitousplovalo normu DIN V 51605 [1]. Protože stálepokrauje vývoj motor a používají se další systémynásledné úpravy výfukových plyn, je stáledležitjší snižování množství minerálních prvkjako jsou fosfor, vápník a hoík v palivu vyrobenémz epkového oleje [1]. Jestliže se zpísní požadavkyna nižší obsah tchto prvk v tomto palivu , pak užmalé lisovny oleje nebudou schopny se svýmstávajícím technologickým vybavením zajišovattakovou kvalitu tohoto oleje, která by splovalapožadavky normy DIN V 51605. To znamená, žebude nezbytné za tímto úelem vytvoit vhodnépostupy pro následnou úpravu epkového oleje [1].V malých lisovnách oleje je rostlinný olejzískáván ve dvou fázích. Je to lisování oleje avícestupové oddlení pevné a tekuté ásti pomocíodstední a/nebo filtrace. Obecn eeno, olej neníuž dodaten upravován [14].104

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“From the literature, it is known that bleachingearths [2] [8] [13] [15] and other substances, such asdiatomaceous earths [9] [10], cellulose [9] [10] [17]and synthetic silica gels [3] [4] [5] [6] [7] [8] [11][12] [13] [15] [16] are suitable for the elimination ofphosphorus, calcium and magnesia from vegetableoils.The addition of acid (citric acid or phosphoricacid) and water to vegetable oil allowsphospholipids and the metal ions associated withthem, such as calcium, magnesia, iron and copper tobe removed from the oil [14].It is the aim of this study to investigate differentmethods, which could be suitable for small-scaledoil mills to reduce the contents of phosphorus,calcium and magnesia in rapeseed oil fuel, producedat small-scaled oil mills, to examine selectedtechniques with regard to their suitability forapplication in such plants and their reductionpotential. Other quality parameters of rapeseed oilfuel should not be affected by this treatment.2. Approach2.1 Trials at laboratory scaleIn batch trials at laboratory scale, ten differentadsorptive or absorptive substances which areavailable on the market as well as citric acid (C)(20 %) were added to cold-pressed rapeseed oil withuntypically high contents of phosphorus, calciumand magnesia. Afterwards, the oil was treated atdifferent temperatures and cleaned.The turbid oil was stored at a constanttemperature of 18 °C and under the conditions ofpermanent homogenisation. For the batch trials, theoil batches including the turbid matter contained inthe oil were homogenised to the highest possibledegree. With the aid of an electric contactthermometer, the turbid oil was kept at a constanttemperature and homogenised by a heating magneticagitator. When the predetermined temperature wasreached, the turbid oil was conditioned at thistemperature for the determined period with orwithout an added substance and with or withoutcitric acid (20 %). An overview of the trial variantsis given in Table 1 and Table 2.Z literatury je známo, že blící hlinky [2] [8] [13][15] a jiné látky, jako jsou kemeliny [9] [10],celulóza [9] [10] [17] a syntetické gely kyselinykemiité gels [3] [4] [5] [6] [7] [8] [11] [12] [13][15] [16] jsou vhodné pro vylouení fosforu,vápníku a hoíku z rostlinných olej.Pidání kyseliny (citrónové nebo fosforené) avody umožní aby byly fosfolipidy a s nimiasociované kovové ionty, jako jsou vápník, hoík,železo a m, odstranny z oleje [14].Cílem této studie je zkoumat rzné metody jaksnížit obsahy fosforu, vápníku a hoíku v palivuz epkového oleje, které by byly vhodné pro malélisovny oleje a zárove vyhodnocovat vybranétechnologické postupy s ohledem na jejich reduknípotenciál a vhodnost použití pro tento typ podnik.Provádné úpravy by nemly mít negativní vliv najiné jakostní parametry tohoto paliva.2. Postup2.1 Pokusy v laboratoiV pokusech v laboratoích s jednotlivýmišaržemi bylo pidáno deset rzných adsorpníchnebo absorpních látek dostupných na trhu a rovnžkyselina citrónová (C) (20 %) do epkového olejelisovaného za studena s netypicky vysokými obsahyfosforu, vápníku a hoíku. Poté byl olej vystavenpsobení rzných teplot a ištn.Zakalený olej byl skladován pi stálé teplot18 o C a v podmínkách stálé homogenizace. Pro tentotyp pokus s jednotlivými šaržemi byly tyto olejovéšarže vetn zakalené hmoty obsažené v olejihomogenizovány do nejvyššího možného stupn.S pomocí elektrického kontaktního teplomru bylzakalený olej udržován pi stálé teplot ahomogenizován ohívacím magnetickým míchacímzaízením. Když byla dosažena pedem nastavenáteplota, zakalený olej byl kondicionován(upravován) pi této teplot po stanovenou dobus pidanou látkou nebo bez ní a s kyselinoucitrónovou (20 %) nebo bez ní. Pehled pokusnýchvariant je uveden v tab. 1 a 2.Table 1: Description of experimental variants (trials at laboratory scale) depending on concentration of addedsubstances, oil temperature while conditioning, period of conditioning and concentration of added citric acid(20 %)unitcoding of samples at laboratory scale0-25 0-45 0-45-C 0,2-25 0,2-45 1-25 1-45 1-45-Cconcentrationof added substanceweight-% 0,0 0,0 0,0 0,2 0,2 1,0 1,0 1,0oil temperaturewhile conditioning° C 25 45 45 25 45 25 45 45periodof conditioningmin 30 30 30 30 30 30 30 30concentrationof added citric acid (20 %)weight-% 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0105

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Tabulka 1: Popis pokusných variant (laboratorní pokusy) v závislosti na koncentraci pidaných látek, teplotoleje pi kondicionování, dob kondicionování a koncentraci pidané kyseliny citrónové (20%)JednotkaOznaení vzork kódy v laboratoi0-25 0-45 0-45-C 0,2-25 0,2-45 1-25 1-45 1-45-CKoncentrace pidané % m/m 0,0 0,0 0,0 0,2 0,2 1,0 1,0 1,0látkyTeplota oleje bhemoC 25 45 45 25 45 25 45 45kondicionováníDoba kondicionování min. 30 30 30 30 30 30 30 30Koncentrace pidanékyseliny citrónové (20 %)% m/m 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0Table 2: Added substances applied and coding of experimental variantsabbreviation term product name manufacturerZS Zero Sample -- --DE1 Diatomaceous Earth 1 Celatom FW-14 Eaglepicher MineralsDE2 Diatomaceous Earth 2 Celatom FW-60 Eaglepicher MineralsSG1 Silica Gel 1 Trisyl Grace DavisonSG2 Silica Gel 2 Trisyl 300 Grace DavisonSG3 Silica Gel 3 BFX PQ EuropeCE1 Cellulose 1 EFC 250 C J. Rettenmaier & SöhneCE2 Cellulose 2 EFC 250 C-PLUS J. Rettenmaier & SöhneBE1 Bleaching Earth 1 Tonsil 919 FF Süd-ChemieBE2 Bleaching Earth 2 Tonsil 9191 FF Süd-ChemieBEM Bleaching Earth Mixture Obefil Öl- u. Bioenergie GmbHTabulka 2: Písady a oznaení pokusných variantZkratka Odborný název Název výrobku VýrobceZS Nultý výrobek -- --DE1 Kemelina 1 Celatom FW-14 Eaglepicher MineralsDE2 Kemelina 2 Celatom FW-60 Eaglepicher MineralsSG1 Gely kyseliny kemiité 1 Trisyl Grace DavisonSG2 Gely kyseliny kemiité 2 Trisyl 300 Grace DavisonSG3 Gely kyseliny kemiité 3 BFX PQ EuropeCE1 Celulóza 1 EFC 250 C J. Rettenmaier & SöhneCE2 Celulóza 2 EFC 250 C-PLUS J. Rettenmaier & SöhneBE1 Blicí hlinka 1 Tonsil 919 FF Süd-ChemieBE2 Blicí hlinka 2 Tonsil 9191 FF Süd-ChemieBEM Sms blicích hlinek Obefil Öl- u. Bioenergie GmbHIn those variants where citric acid (20 %) wasadded, the acid was first stirred into the oil for twominutes as soon as the turbid oil had reached thedesired temperature. Only afterwards the preparedsubstance quantity was added to the turbid oil-citricacid mixture, which was subsequently conditioned atthe set temperature for the determined period.The oil was cleaned by means of centrifugation(20 min, 5.000 min -1 ) and subsequent vacuumfiltration (at about 20 °C) using a filter membrane(cellulose nitrate, mean pore width 1,2 µm). The goalwas the most precise observation of the predeterminedconditioning period possible and hence, the contactduration of turbid oil, added substances and citric acid(20 %). If possible, longer contact times of individualadded substances in the treated oil due to a longercleaning process should be excluded. At 3 to12 mg/kg, the total contamination of the cleaned oilswas always kept below the limit of 24 mg/kgaccording to DIN V 51605.V tch variantách s pidáním kyseliny citrónové(20 %), byla tato kyselina nejprve rozmíchávánav oleji po dobu 2 minut, jakmile zakalený olej dosáhlpožadované teploty. Teprve potom byla pidánopipravené množství látky do smsi zakaleného oleje akyseliny citrónové, a tato sms byla následnkondicionována pi stanovené teplot po stanovenoudobu. Olej byl vyištn odstedním (20 minut, 5000ot/min -1 ) a následnou vakuovou filtrací (pibližn pi20 o C) s použitím filtraní membrány (nitrát celulózy,prmrná šíka otvoru 1,2 mikrometru). Cílem bylonejpesnjší dodržení pedem stanovené dobykondicionování a tím i trvání kontaktu mezizakaleným olejem, pídavnými látkami a kyselinoucitrónovou (20 %). Mly by být vyloueny delší dobykontaktu pidaných látek v upraveném oleji kvlidelšímu procesu ištní. Celková kontaminace užvyištných olej byla v rozmezí 3 - 12mg/kg, tzn., žebyla udržována vždy pod hranicí 24 mg/kg danév norm DIN V 51605.106

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“In order to guarantee constant oil quality over theentire trial period, turbid oil samples were taken fromthe storage tank at intervals of two weeks. Later, thisperiod was extended to four weeks. These sampleswere cleaned and the pure oil produced was analysedbased on parameters according to DIN V 51605.The treated and cleaned oils were examined for theparameters phosphorus (DIN EN 14107), calcium andmagnesia (E DIN EN 14538), total contamination(DIN EN 12662), acid number (DIN EN 14104),oxidation stability (DIN EN 14112), ash content(DIN EN ISO 6245) and water content (DIN ENISO 12937). In addition, an ICP element screeningwas carried out for all samples in order to detectpotential contaminations of the pure oil due to thetreatment with added substances.2.2 Trials at pilot plant scale IIn trials at pilot plant scale I, rapeseed oil withcontents of phosphorus, calcium and magnesia alreadybelow the limits according to DIN V 51605 wastreated with six chosen added substances from thelaboratory trials and citric acid (20 %) for 30 min atthe predetermined temperature of 45 °C and thencleaned. The chosen period of conditioning (30 min)and oil temperature while conditioning (45 °C) derivefrom the experiences at laboratory scale, where bestresults were achieved. The contents of phosphorus,calcium and magnesia should be reduced close to thedetection limit (1 mg/kg). After treatment andfiltration the gained oil was analysed for relevantparameters according to DIN V 51605.With these trials both, the effectiveness of thechosen added substances and citric acid (20 %) as wellas the suitability of such techniques for small-scaledrapeseed oil processing was examined. The cleaningprocess was organized like it is typical for smallscaledoil mills, using a chamber filter press, toinvestigate the maintained special developingeffectiveness of diatomaceous earths, celluloses andbleaching earths inside the filter cake for the reductionof the contents of phosphorus, calcium and magnesiain the treated oil. With cleaning the oil by means ofcentrifugation and filtration at the trials at laboratoryscale, this investigation was not possible. Externalpractical experiences with the diatomaceous earthsDE1 and DE2, the celluloses CE1 and CE2 and thebleaching earth mixture BEM show differing results tothe trials at laboratory scale. Therefore, furtherinvestigations with these added substances should becarried out by using a chamber filter press. It was alsoplanned to examine, whether the addition of citric acid(20 %) to the turbid oil has an influence on thestructure of the filter cake, the function of the chamberfilter press, the filtering characteristics of the treatedoil and the reachable oil quality.Aby byla zajištna stálá jakost oleje po celé obdobípokus, byly odebírány vzorky zakaleného oleje zezásobní nádrže v intervalech dvou týdn. Pozdji bylatato doba prodloužena na tyi týdny. Tyto vzorkybyly vyištny a vzniklý istý olej byl analyzován nacharakteristické parametry podle normy DIN V 51605.Upravené a vyištné oleje byly zkoušeny naparametry uvedené v píslušných normách: fosfor(DIN EN 14107), vápník a hoík (DIN EN 14538),celkové zneištní (DIN EN 12662), íslo kyselosti(DIN EN 14104), oxidaní stálost (DIN EN 14112),obsah popela (DIN EN ISO 6245) a obsah vody (DINEN ISO 12937). Krom toho byla provedenapodrobná kontrola ICP prvk u všech vzork, aby takmohlo být zjištno pípadné zneištní istého oleje vdsledku pidaných písad.2.2 Pokusy v poloprovozním mítku IV pokusech v poloprovozním mítku I bylepkový olej s obsahem fosforu, vápníku a hoíkus hodnotami již pod limity uvedenými v norm DINV 51605, s šesti vybranými písadami z laboratorníchpokus a kyselinou citrónovou (20 %) zahát napedem stanovenou teplotu 45 o C po dobu 30 minut apotom vyištn. Stanovená doba kondicionování (30minut) a teplota oleje pi kondicionování (45 o C)vycházejí ze zkušeností získaných v laboratorníchpodmínkách, kde bylo dosaženo nejlepších výsledk.Obsahy fosforu, vápníku a hoíku by se mly snížitna hodnotu blízkou hranici detekce tj. 1 mg/kg. Poúprav a filtraci byl získaný olej analyzován nadležité parametry v souladu s normou DIN V 51605.Tmito pokusy byly zkoumány jak efektivnostvybraných písad a kyseliny citrónové (20 %), tak ivhodnost takovýchto postup pro malé závodyzpracovávající epkový olej. Proces ištní bylprovádn tak, jak je to obvyklé v malých lisovnácholeje s použitím kalolisu a zkoumala se efektivnostpsobení kemelin, celulóz a blících hlinek uvnitfiltraního koláe na snížení obsah fosforu, vápníku ahoíku v upraveném oleji. Tento zpsob ištnínemohl být provádn odstedním a filtrací, jak se todlá v laboratorních pokusech. Praktické zkušenostis kemelinami DE1 a DE2, celulózami CE1 a CE2 asmsi s blící hlinkou BEM dávají výsledky odlišnéod tch, kterých bylo dosaženo v laboratorníchpokusech. Proto by mlo být provedeno dalšízkoumání tchto písad s použitím kalolisu.Zkoumáno bylo rovnž, zda pidání kyselinycitrónové (20 %) do zakaleného oleje má vliv nastrukturu filtraního koláe, funkci kalolisu, filtranícharakteristiky upraveného oleje a dosažitelnoukvalitu oleje.107

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“After pressing the rapeseeds, the turbid oil wasstored in portions of about 200 liter in barrels until thetrials were carried out. By this, homogeneous oilbatches including the turbid matter contained in the oilcould be supplied for each single trial. For each trial,the turbid oil from one barrel was filled into a tank,heated to 45 °C under permanent homogenisation andtreated variously as shown in Table 3.Po lisování semen epky byl zakalený olejskladován v sudech o obsahu pibližn 200 litr až dodoby, kdy byly provádny pokusy. Takto mohly býtdodávány pro každý jednotlivý pokus homogenníšarže oleje vetn zakalené hmoty v nm obsažené.Pro každý pokus byl zakalený olej z jednoho sudunaplnn do nádrže, zahátý na 45 o C za neustáléhomogenizace a upravený tak, jak je to uvedeno v tab.3.Table 3: Description of experimental variants (trials at pilot plant scale I) depending on concentration of addedsubstances, oil temperature while conditioning, period of conditioning and concentration of added citric acid(20 %)unitcoding of samples at pilot plant scale I0-45 0-45-C 0,5-45 0,5-45-Cconcentrationof added substanceweight-% 0,0 0,0 0,5 0,5oil temperaturewhile conditioning° C 45 45 45 45periodof conditioningmin 30 30 30 30concentrationof added citric acid (20 %)weight-% 0,0 0,35 0,0 0,35Tabulka 3: Popis pokusných variant (pokusy v poloprovozním mítku I) v závislosti na koncentraci písad,teplot oleje pi kondicionování, dob kondicionování a koncentraci pidané kyseliny citrónové (20%)JednotkaOznaení vzork kódy v poloprovozním mítku I0-45 0-45-C 0,5-45 0,5-45-CKoncentrace pidané látky % m/m 0,0 0,0 0,5 0,5Teplota oleje bhemkondicionováníoC 45 45 45 45Doba kondicionování min. 30 30 30 30Koncentrace pidanékyseliny citrónové (20 %)% m/m 0,0 0,35 0,0 0,35When citric acid (20 %) was added, the acid wasfirst stirred into the oil for 15 minutes as soon as theturbid oil had reached the desired temperature. Onlyafterwards the prepared substance quantity wasadded to the turbid oil-citric acid mixture, which wassubsequently conditioned at the set temperature of45 °C for the determined period of 30 minutes. Afterfiltration with a chamber filter press, the totalcontamination of the cleaned oil samples wasbetween 2 to 22 mg/kg and thus, always below thelimit of 24 mg/kg according to DIN V 51605.Analogous to the trials at laboratory scale, thetreated and cleaned oils were analysed.2.3 Trials at pilot plant scale IIIn trials at pilot plant scale II, rapeseed oil withcontents of phosphorus, calcium and magnesiaabove the limits according to DIN V 51605 wastreated with two promising added substances fromthe trials at pilot plant scale I, should be examined aswell as the suitability of such scaled oil mills. Therapeseed oil was also treated with citric acid (40 %)and cellulose as a filter aid in differentcombinations. These trials were done analogous tothe trials at pilot plant scale I.Poté byla pidána kyselina citrónová (20 %),která byla nejprve zamíchána do oleje za 15 minutpoté co zakalený olej dosáhl požadovanou teplotu.Teprve potom bylo pidáno pipravené množstvípísady ke smsi zakaleného oleje a kyselinycitrónové, která byla následn kondicionována pistanovené teplot 45 o C po dobu 30 minut. Pofiltraci na kalolisu se pohybovala celkovákontaminace vzork istého oleje v rozmezí od 2 do22 mg/kg a tedy pod hranicí stanovenou v normDIN V 51605. Stejn jako v pípad laboratorníchpokus byly upravené a vyištné olejeanalyzovány.2.3 Pokusy v poloprovozním mítku IIV pokusech v poloprovozním mítku II bylupravován epkový olej s obsahem fosforu, vápníkua hoíku nad limitní hodnoty uvedené v norm DINV 51605 dvma slibnými písadami použitýmiv pokusech v poloprovozním mítku I, u kterých sepedpokládá, že budou nejvhodnjší pro použitív malých lisovnách oleje. epkový olej byl takéupravován kyselinou citrónovou (40 %) a celulózoujako pomocným prostedkem pi filtraci v rznýchkombinacích. Pokusy byly provádny obdobn jakopokusy v poloprovozním mítku I.108

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“By this, the effectiveness of the two chosen addedsubstances, citric acid (40 %) and cellulose as a filteraid to reduce the contents of phosphorus, calciumand magnesia in rapeseed oil fuel from a level abovethe limits according to DIN V 51605 should beexamined as well as the suitability of suchtechniques for the after treatment of rapeseed oil fuelat small-scaled oil mills. Further it was the aim ofthese trials to examine, whether it is possible toavoid an increasing water content in the oil by usinghigher concentrated citric acid. An overview of thetrial variants is given in Table 4.With 3 to 23 mg/kg, the total contamination ofthe cleaned oils was always kept below the limit of24 mg/kg according to DIN V 51605. Analogous tothe trials before, the treated and cleaned oils wereanalysed.Tímto zpsobem se zkoumá úinek dvou vybranýchpísad, kyseliny citrónové (40 %) a celulózy jakopomocného prostedku pro filtraci na snížení obsahfosforu, vápníku a hoíku v palivu epkového oleje,které pevyšují limitní hodnoty uvedené v normDIN V 51605 a rovnž vhodnost takovýchto postuppro následnou úpravu paliva z epkového olejev malých lisovnách. Dále bylo cílem tchto pokuszkoumat, zda je možné zamezit zvýšenému obsahuvody v oleji použitím koncentrovanjší kyselinycitrónové. Pehled pokusných variant je uvedenv tab. 4.Celková kontaminace vyištných olej sepohybovala v rozmezí 3 až 23 mg/kg , což bylo stálepod limitní hodnotou 24 mg/kg uvedenou v normDIN V 51605. Stejn jako u pedchozích pokus itady byly upravené a vyištné oleje analyzovány.Table 4: Description of experimental variants (trials at pilot plant scale II) depending on concentration of addedsubstances, oil temperature while conditioning, period of conditioning, concentration of added citric acid (40 %)and concentration of added filter aidunitcoding of samples at pilot plant scale II0-45 0-45-C 0-45-C-F 1-45 1-45-C 1-45-C-Fconcentrationof added substanceweight-% 0,0 0,0 0,0 1,0 1,0 1,0oil temperaturewhile conditioning° C 45 45 45 45 45 45periodof conditioningmin 30 30 30 30 30 30concentrationof added citric acid (40 %)weight-% 0,0 0,175 0,175 0,0 0,175 0,175concentrationof added filter aidweight-% 0,0 0,0 1,4 0,0 0,0 1,4Tabulka. 4: Popis pokusných variant (pokusy v poloprovozním mítku II) v závislosti na koncentraci písad,teplot oleje pi kondicionování, dob kondicionování, koncentraci pidané kyseliny citrónové (40%) akoncentraci pomocného prostedku pro filtraciJednotkaOznaení vzork kódy v poloprovozním mítku II0-45 0-45-C 0-45-C-F 1-45 1-45-C 1-45-C-FKoncentrace pidané látky % m/m 0,0 0,0 0,0 1,0 1,0 1,0Teplota oleje bhemkondicionováníoC 45 45 45 45 45 45Doba kondicionování min. 30 30 30 30 30 30Koncentrace pidanékyseliny citrónové 40 %)% m/m 0,0 0,175 0,175 0,0 0,175 0,175Koncentrace pidanéhopomocného prostedkupi filtraci% m/m 0,0 0,0 1,4 0,0 0,0 1,43. Results3.1 Trials at laboratory scale3.1.1 Influence on the phosphorus contentGiven the high initial content, the addition ofeither silica gel SG1 or SG2 (1.0 weight-% each)allowed a significant reduction as compared with thereference sample, though not below the limit of12 mg/kg according to DIN V 51605. The results aresummarized in Figure 1. By adding cellulose CE1 ata concentration of 1.0 weight-% and an oiltemperature of 45 °C, the phosphorus content isreduced by approximately 50 %.3. Výsledky3.1 Pokusy v laboratoi3.1.1 Vliv na obsah fosforuPi vysokém poátením obsahu tohoto prvku,zpsobilo pidání gel kyseliny kemiité SG1, neboSG2 (v obou pípadech 1 % m/m) jeho významnésnížení v porovnání se srovnávacím vzorkem,akoliv jeho hodnota neklesla pod hodnotu 12 mg/kguvedené v norm DIN V 51605. Výsledky jsoushrnuty na obr. 1. Pidáním celulózy CE1v koncentraci 1% hmotnostní a teplot oleje 45 o C seobsah fosforu snížil pibližn o 50 %.109

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Given an added quantity of 1.0 weight-% and anoil temperature of 45 °C, silica gel SG3, bleachingearths BE1 and BE2 and the bleaching earth mixtureBEM also reduced the phosphorus content, thoughto a lesser extent. In this trial series, diatomaceousearths DE1 and DE2 had no or virtually no influenceon the phosphorus content. The noticeably positiveeffect of higher added substance concentration at ahigher temperature (SG2, SG3, CE1, BE1, BE2,BEM) does not apply to diatomaceous earths. Thesingle addition of 1.0 weight-% of citric acid (20 %)at an oil temperature of 45 °C allows the phosphoruscontent to be reduced significantly below the limit of12 mg/kg according to DIN V 51605. Thecombination of citric acid (20 %) and addedsubstances seems only beneficial for bleachingearths BE1 and BE2 as well as the bleaching earthmixture BEM in order to reduce the phosphoruscontent even more.3.1.2 Influence on the sum of contents of calciumand magnesiaIn the present series of trials, only the addition of1.0 weight-% of silica gel SG2 enables the sum ofcontents of calcium and magnesia to be reducedbelow the limit of 20 mg/kg according toDIN V 51605. The results of the trial series withregard to the sum of contents of calcium andmagnesia are shown in Figure 2. In this trial series,diatomaceous earths DE1 and DE2, celluloses CE1and CE2 and silica gel SG3 exerted no or virtuallyno influence on the sum of contents of calcium andmagnesia. At a concentration of 1.0 weight-%, silicagel SG1 reduces the sum of contents of calcium andmagnesia by about 50 %, though not below the limitof 20 mg/kg. At a concentration of 1.0 weight-%,bleaching earths BE1 and BE2 as well as thebleaching earth mixture BEM enable the sum ofcontents of calcium and magnesia to be reduced onlyslightly. The noticeably positive effect of higheradded substance concentration at highertemperatures on the reduction of the elementcontent, which was determined for phosphorus, isless pronounced in the case of calcium andmagnesia. Such an effect can only be detected, ifsilica gels SG1, SG2 and SG3, bleaching earth BE2and the bleaching earth mixture BEM are used.The addition of 1.0 weight-% of citric acid(20 %) at an oil temperature of 45 °C allows the sumof contents of calcium and magnesia to be reducedfrom initially 52 mg/kg to 1.6 mg/kg. Thecombination of citric acid (20 %) and addedsubstances has virtually no additional reducingeffect on the sum of contents of calcium andmagnesia. In all analyses of the oils treated withcitric acid (20 %), the magnesia content was belowthe detection limit.Pidáním 1% m/m a pi teplot 45 o C gelkyseliny kemiité SG3, blící hlinky BE1 a BE2 asms blících hlinek BEM rovnž snížily obsahfosforu, akoliv v menší míe. V tchto pokusnýchsériích nemly kemeliny DE1 a DE2 praktickyžádný vliv na obsah fosforu. Pozoruhodn pozitivníúinek vyšší koncentrace písad pi vyšší teplot(SG2, SG3, CE1, BE1, BE2, BEM) neplatí prokemeliny. Jedno pidání 1 % m/m kyselinycitrónové (20 %) pi teplot 45 o C umožní významnésnížení obsahu fosforu pod hranici 12 mg/kguvedené v norm DIN V 51605. Kombinacekyseliny citrónové (20 %) a písad se zdá býtprospšná pouze u blících hlinek BE1 a BE2 arovnž u smsi blících hlinek BEM, kde docházídokonce k ješt vtšímu snížení obsahu fosforu.3.1.2 Vliv na souhrn obsah vápníku a hoíkuV souasné sérii pokus umožuje pouze pidání1 % m/m gelu kyseliny kemiité SG2 sníženísouhrnu obsah vápníku a hoíku pod hranici20 mg/kg uvedené v norm DIN V 51605. Výsledkysérií pokus týkající se souhrnu obsah vápníku ahoíku jsou uvedeny na obr. 2. V tchto sériíchpokus kemeliny DE1 a DE2, celulózy CE1 a CE2a gel kyseliny kemiité SG3 nemly bu vbecžádný, nebo tém žádný vliv na souhrn obsahvápníku a hoíku. Pi koncentraci 1 % m/m snižujegel kyseliny kemiité SG1 souhrn obsah vápníku ahoíku pibližn o 50 %, akoliv ne pod hranici20 mg/kg. Pi koncentraci 1 % m/m blící hlinkyBE1 a BE2 a rovnž sms blících hlinek BEMumožují pouze mírné snížení obsah vápníku ahoíku. Pozoruhodn pozitivní úinek vyššíkoncentrace pidané látky za vyšších teplot nasnížení obsahu prvku, který byl zjištn u fosforu, jemén výrazný v pípad vápníku a hoíku. Takovýúinek mže být zjištn pouze tehdy, jestliže sepoužijí gely kyseliny kemiité SG1, SG2 a SG3,blící hlinka BE2 a sms blících hlinek BEM.Pidání 1 % m/m kyseliny citrónové (20%) piteplot oleje 45 o C umožní, aby byl souhrn obsahvápníku a hoíku snížen z pvodních 52 mg/kg na1,6 mg/kg. Kombinace kyseliny citrónové (20 %) apidaných látek nemla prakticky žádný dodatenývliv na snížení souhrnu obsah vápníku a hoíku. Vevšech analýzách olej s pidanou kyselinoucitrónovou (20 %) zstal obsah hoíku pod hranicídetekce.110

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“phosphorus content100mg/kg80706050403020100limit value DIN V 51605ZS DE1 DE2 SG1 SG2 SG3 CE1 CE2 BE1 BE2 BEMC: citric acid (20 %)added substance0 - 25 0,2 - 250 - 45 0,2 - 451 - 251 - 450 - 45 - C 1 - 45 - Cperiod of conditioning:30 minFigure 1: Phosphorus content (DIN EN 14107) of rapeseed oil samples after treatment without/with addedsubstances, without/with citric acid (20 %), with variation of oil temperature during conditioning(trials at laboratory scale)Obr. 1: Obsah fosforu (DIN EN 14107) vzork epkového oleje po pidání písad, nebo bez jejich pidání, bezpidání, nebo s pidáním kyseliny citrónové (20%) za rzných teplot oleje v prbhu kondicionování(pokusy v laboratorním mítku)sum of contentsof calcium and magnesia80mg/kg605040302010limit value DIN V 516050 - 25 0,2 - 250 - 45 0,2 - 451 - 251 - 450 - 45 - C 1 - 45 - C0 X X X X X X X X X OX XZS DE1 DE2 SG1 SG2 SG3 CE1 CE2 BE1 BE2 BEMC: citric acid (20 %)O result of analysis for Ca below detection limitX result of analysis for Mg below detection limitadded substanceperiod of conditioning: 30 minFigure 2: Sum of contents of calcium and magnesia (E DIN EN 14538) of rapeseed oil samples after treatmentwithout/with added substances, without/with citric acid (20 %), with variation of oil temperature duringconditioning (trials at laboratory scale)Obr. 2: Souhrn obsah vápníku a hoíku (E DIN EN 14538) ve vzorcích epkového oleje po pidání písad,nebo bez jejich pidání, bez pidání, nebo s pidáním kyseliny citrónové (20%) za rzných teplot oleje v prbhukondicionování (pokusy v laboratorním mítku)3.2 Trials at pilot plant scale I3.2.1 Influence on the phosphorus contentAs compared with the reference sample, theaddition of silica gel SG2 at a concentration of0.5 weight-% allowed the phosphorus content of theoil to be reduced significantly from 7.2 mg/kg to1.2 mg/kg. The results are summarized in Figure 3.3.2 Pokusy v poloprovozním mítku I3.2.1 Vliv na obsah fosforuPi porovnání se srovnávacím vzorkem, pidánígelu kyseliny kemiité SG2 v koncentraci 0,5 %m/m vedlo k výraznému snížení obsahu fosforuv oleji ze 7,2 mg/kg na 1,2 mg/kg. Výsledky jsoushrnuty na obr. 3.111

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“By adding either silica gel SG3, bleaching earthBE2 or the bleaching earth mixture BEM, areduction of the phosphorus content was detected,though with 4.4 mg/kg (SG3), 4.8 mg/kg (BE2) and5.0 mg/kg (BEM) to a lesser extent. In this trialseries, diatomaceous earth DE1 and cellulose CE1had no influence on the phosphorus content. Theaddition of 0.35 weight-% of citric acid (20 %) at anoil temperature of 45 °C allows the phosphoruscontent only to be reduced from 7.2 mg/kg to6.1 mg/kg. The combination of citric acid (20 %)and added substances allows a more significantreduction of the phosphorus content of the oil. Withsilica gel SG2, this combination offers no extrapositive effect. By adding diatomaceous earth DE1and cellulose CE1 in combination with citric acid(20 %), the phosphorus content of the oil could bereduced better, compared to the single addition ofcitric acid (20 %). The combination of citric acid(20 %) and silica gel SG3, bleaching earth BE2 andthe bleaching earth mixture BEM enables thereduction of the phosphorus content of the oil nearlyto the level when treated with silica gel SG2.3.2.2 Influence on the sum of contents of calciumand magnesiaThe practised treatment of the oil with addedsubstances and citric acid (20 %) leads to similarresults for the sum of contents of calcium andmagnesia like for the parameter phosphorus content.Compared to the reference sample, the addition ofsilica gel SG2 at a concentration of 0.5 weight-%significantly reduced the sum of contents of calciumand magnesia from 11.5 mg/kg to 1.7 mg/kg. Theresults are shown in Figure 4. By adding silica gelSG3, bleaching earth BE2 and the bleaching earthmixture BEM, a reduction of the sum of contents ofcalcium and magnesia was also observed, thoughwith 6.9 mg/kg (SG3), 7.9 mg/kg (BE2) and8.5 mg/kg (BEM) less than with silica gel SG2. Inthis trial series, diatomaceous earth DE1 andcellulose CE1 had no influence on the sum ofcontents of calcium and magnesia.The addition of 0.35 weight-% of citric acid(20 %) at an oil temperature of 45 °C allows the sumof contents of calcium and magnesia only to bereduced from 11.5 mg/kg to 9.4 mg/kg. Thecombination of citric acid (20 %) and addedsubstances allows a more significant reduction of thesum of contents of calcium and magnesia of the oil.By adding diatomaceous earth DE1 and celluloseCE1 in combination with citric acid (20 %), the sumof contents of calcium and magnesia of the oil couldbe reduced better, compared to the single addition ofcitric acid (20 %).Pidáním gelu kyseliny kemiité SG3, blícíhlinky BE2, nebo smsi blících hlinek BEM bylozjištno snížení obsahu fosforu, akoliv pimnožstvích 4,4 mg/kg (SG3), 4,8 mg/kg (BE2) a 5,0mg/kg (BEM) to bylo v menší míe. V této adpokus kemelina DE1 a celulóza CE1 nemlyžádný vliv na obsah fosforu. Pidáním 0,35 % m/mkyseliny citrónové (20%) se sníží pi teplot oleje45 o C obsah fosforu pouze ze 7,2 mg/kg na 6,1mg/kg. Kombinace kyseliny citrónové (20%) apísad umožuje výraznjší snížení obsahu fosforuv oleji. S gelem kyseliny kemiité SG2 nemá tatokombinace nijak zvláš pozitivní úinek. Pidánímkemeliny DE1 a celulózy CE1 v kombinacis kyselinou citrónovou (20%) by mohl být obsahfosforu snížen více, než pidáním samotné kyselinycitrónové (20%). Kombinace kyseliny citrónové(20%) a gelu kyseliny kemiité SG3, blící hlinkyBE2 smsi blících hlinek BEM umožní sníženíobsahu fosforu v oleji tém na stejnou úrove jakopi pidání gelu kyseliny kemiité SG2.3.2.2 Vliv souhrnu obsah vápníku a hoíkuPoužité úpravy oleje pidáním písad a kyselinycitrónové (20%) pináší podobné výsledky usouhrnu obsah vápníku a hoíku jako je tomu vpípad obsahu fosforu. V porovnání se srovnávacímvzorkem pidání gelu kyseliny kemiité SG2v koncentraci 0,5 % m/m výrazn snížilo souhrnobsah vápníku a hoíku z 11,5 mg/kg na 1,7mg/kg. Výsledky jsou zobrazeny na obr. 4. Pidánímgelu kyseliny kemiité SG3, blící hlinky BE2 asmsi blících hlinek BEM bylo rovnž pozorovánosnížení souhrnu obsah vápníku a hoíku, akolivpi hodnotách 6,9 mg/kg (SG3), 7,9 mg/kg (BE2) a8,5 mg/kg (BEM) bylo mén výrazné než u gelukyseliny kemiité SG2. V této ad pokus nemlykemelina DE1 a celulóza CE1 žádný vliv na souhrnobsah vápníku a hoíku.Pidání 0,35 % m/m kyseliny citrónové (20%) piteplot oleje 45 o C umožuje snížení souhrnu obsahvápníku a hoíku pouze z 11,5 mg/kg na 9,4 mg/kg.Kombinace kyseliny citrónové (20%) a písadumožuje výraznjší snížení souhrnu obsahvápníku a hoíku v oleji. Pidáním kemeliny DE 1a celulózy CE1 v kombinaci s kyselinou citrónovou(20%) by mohl být souhrn obsah vápníku a hoíkuv oleji snížen více ve srovnání s pidáním pouzekyseliny citrónové (20%).112

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“16mg/kg12limit value DIN V 516050 - 45 0,5 - 450 - 45 - C 0,5 - 45 - Cphosphorus content1086420ZS DE1 DE2 SG1 SG2 SG3 CE1 CE2 BE1 BE2 BEMC: citric acid (20 %)added substanceoil temperature: 45 °Cperiod of conditioning: 30 minFigure 3: Phosphorus content (DIN EN 14107) of rapeseed oil samples after treatment without/with addedsubstances, without/with citric acid (20 %) (trials at pilot plant scale I)Obr. 3: Obsah fosforu (DIN EN 14107) ve vzorcích epkového oleje bez pidání písad nebo s nimi, bez kyselinycitrónové (20%) nebo s ní (pokusy v poloprovozním mítku I)sum of contentsof calcium and magnesia26mg/kg2220181614121086420ZSlimit value DIN V 51605DE1 DE2 SG1 SG2 SG30 - 45 0,5 - 450 - 45 - C 0,5 - 45 - CCE1 CE2 BE1 BE2 BEMC: citric acid (20 %)added substanceoil temperature:period of conditioning:45 °C30 minFigure 4: Sum of contents of calcium and magnesia (E DIN EN 14538) of rapeseed oil samples after treatmentwithout/with added substances, without/with citric acid (20 %) (trials at pilot plant scale I)Obr. 4: Souhrn obsah vápníku a hoíku (E DIN EN 14538) ve vzorcích epkového oleje bez pidání písadnebo s nimi, bez kyseliny citrónové (20%) nebo s ní (pokusy v poloprovozním mítku I)3.2.3 Influence on other quality parametersThe acid number as another quality parameter ofrapeseed oil fuel was apparently negativelyinfluenced by the treatments carried out with addedsubstances and citric acid (20 %). The limit of2.0 mg KOH/g according to DIN V 51605 wasalready exceeded slightly with the untreatedreference sample. First it was not possible to verify,whether the increase of the acid number occurredbecause of the treatment with added substances andcitric acid (20 %). Further examinations showed,that the acid number was increasing with anincreasing contact time of the turbid mattercontained in the uncleaned oil, independent of thetreatment with added substances and citric acid(20 %). The oxidation stability was not influencedby the treatments carried out with added substancesand citric acid (20 %).The addition of silica gel SG2 to the oil led to aconsiderable increase in the water content from676 mg/kg to 971 mg/kg and thus exceeded the limitof 750 mg/kg according to DIN V 51605. Thetreatment of the oil with all other added substanceshowever reduced the water content in the oil, mostsignificantly with diatomaceous earth DE1.3.2.3 Vliv na jiné kvalitativní parametryíslo kyselosti, jako další parametr kvality palivaz epkového oleje, bylo zjevn negativn ovlivnnopidáním písad a kyseliny citrónové (20 %).Hranice 2,0 mg KOH/g uvedená v norm DINV 51605 byla mírn pekroena již v pípadsrovnávacího vzorku bez pidaných látek. Nebylomožné ovit zda ke zvýšení ísla kyselosti došlov dsledku pidání písad a kyseliny citrónov(20 %). Další zkoumání ukázala, že se íslokyselosti zvyšovalo s prodlužováním doby kontaktuzakalené hmoty obsažené v nevyištném olejinezávisle na pidání písad a kyseliny citrónové(20 %). Oxidaní stálost nebyla ovlivnna pidánímpísad a kyseliny citrónové (20 %).Pidání gelu kyseliny kemiité SG2 do olejevedlo ke znanému zvýšení obsahu vodyz 676 mg/kg na 971 mg/kg a tak k pekroení limitníhodnoty 750 mg/kg uvedené v norm DIN V 51 605.Avšak pidání všech ostatních písad snížilo obsahvody v oleji, nejvíce to bylo v pípad kemelinyDE1.113

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“The single addition of citric acid (20 %) to the oildid not influence the water content in the oil. Thecombination of citric acid (20 %) and addedsubstances led to an increase in the water contentabove the limit of 750 mg/kg according toDIN V 51605. With silica gel SG2 and citric acid(20 %), the water content increased to the maximumof 1.013 mg/kg. Based on the results of these trialscitric acid (20 %) seems to be not suitable incombination with added substances for the use atsmall-scaled oil mills.An enrichment with elements in rapeseed oil fuelfrom the added substances during the trials atlaboratory scale was not observed at the trials atpilot plant scale I. The contents of elements such asiron, potassium, copper, sodium, silicon and zincwere close to the detection limit.The oil volume flow rate during filtration wasaffected negatively by citric acid (20 %), if it wasused in combination with the added substances,especially by using silica gel SG2. The single use ofcitric acid (20 %) did not have any impact on the oilvolume flow rate during filtration. The results aresummarized in Figure 5. Diatomaceous earth DE1and cellulose CE1 showed their beneficial effect as afilter aid by improving the oil volume flow rate andabove that, the filter cake was better to remove andthe chamber filter press easier to clean. With citricacid (20 %) opposite properties concerning thestructure of the filter cake were found and thechamber filter press was harder to clean.3.3 Trials at pilot plant scale II3.3.1 Influence on the phosphorus contentThe results of the trials at pilot plant scale II areshown in Figure 6. By adding 1.0 weight-%bleaching earth BE2 the phosphorus content of theoil could be reduced significantly from 15.9 mg/kgto 10.4 mg/kg, silica gel SG3 (1.0 weight-%) onlyallowed a reduction of the phosphorus content to13.7 mg/kg. The single addition of 0.175 weight-%of citric acid (40 %) at an oil temperature of 45 °Chad only little effects on the reduction of thephosphorus content from 15.9 mg/kg to 13.2 mg/kg.According to the results of these trial variants, itseems to be better to use citric acid (40 %) incombination with bleaching earth BE2, instead ofthe single acid use. The additional combination ofbleaching earth BE2 and citric acid (40 %) with thefilter aid cellulose (1.4 weight-%) showed abeneficial effect in reducing the phosphorus contentof the oil to 6.7 mg/kg, which was the best result ofthis trial series. The used filter aid cellulose gave amore favourable structure to the filter cake. By this,the oil with the added bleaching earth BE2 and citricacid (40 %) was likely to pass through the filter cakeeasier and the phosphorus content could be reducedmore effectively.Samotné pidání kyseliny citrónové (20 %) do olejeneovlivnilo obsah vody v oleji. Kombinace kyselinycitrónové (20 %) a pidaných písad vedla kezvýšení obsahu vody nad hranici 750 mg/kg uvedenév norm DIN V 51605. Pi pidání gelu kyselinykemiité SG2 a kyseliny citrónové (20 %) se obsahvody zvýšil až na maximální hodnotu 1013 mg/kg.Na základ výsledk tchto pokus se zdá, žekyselina citrónová (20 %) není vhodná v kombinacis písadami pro použití v malých lisovnách oleje.Uvolování prvk z dodaných písad do palivaz epkového oleje zjištné v prbhu laboratorníchpokus nebylo zaznamenáno u pokusv poloprovozním mítku I. Obsahy prvk jako jsouželezo, draslík, m, sodík, kemík a zinek bylytsn u hranice detekce.Prtoková rychlost oleje bhem filtrace bylanegativn ovlivnna kyselinou citrónovou (20 %),jestliže byla použita v kombinaci s písadami,zvlášt pak gelem kyseliny kemiité SG2. Samotnépoužití kyseliny citrónové (20 %) nevykazovaložádný vliv na prtokovou rychlost oleje pi filtraci.Výsledky jsou shrnuty na obr. 5. Kemelina DE1 acelulóza CE1 prokázaly svj píznivý úinek jakopomocný prostedek pi filtraci zvýšením prtokovérychlosti oleje. Krom toho se dal lépe odstranitfiltraní kolá a kalolis bylo možné snáze vyistit.Pi použití kyseliny citrónové (20 %) byly zjištnynegativní vlastnosti týkající se struktury filtraníhokoláe a rovnž kalolis se obtížn istil.3.3 Pokusy v poloprovozním mítku II3.3.1 Vliv na obsah fosforuVýsledky pokus v poloprovozním mítku IIjsou uvedeny na obr. 6. Pidáním 1 % m/m blícíhlinky BE2 by mohl být obsah fosforu v olejivýrazn snížen z 15,9 mg/kg na 10,4 mg/kg, zatímcogel kyseliny kemiité SG3 (1 % m/m) umožujesnížení obsahu fosforu pouze na 13,7 mg/kg.Samotné pidání 0,175 % m/m kyseliny citrónové(40 %) pi teplot oleje 45 o C mlo jen velmi malýúinek na snížení obsahu fosforu, a to z 15,9 mg/kgna 13,2 mg/kg. Podle výsledk tchto pokusnýchvariant se zdá být lepší použití kyseliny citrónové(40 %) v kombinaci s blící hlinkou BE2 než jejísamotné použití. Další kombinace blící hlinky BE2a kyseliny citrónové (40 %) s celulózou jakopomocným prostedkem pi filtraci (1,4 % m/m)prokázala pozitivní úinek na snížení obsahu fosforuv oleji na 6,7 mg/kg, což byl nejlepší výsledek v tétopokusné ad. Celulóza použitá jako pomocnýprostedek pro filtraci pomohla vytvoit píznivjšístrukturu filtraního koláe. To umožnilo, že olejs pidanou blící hlinkou BE2 a kyselinoucitrónovou (40 %) prochází snáze pes filtraní koláa rovnž obsah fosforu mže být úinnji snížen.114

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“oil volume flow rate during filtration16l/min14131211109876543210ZS DE1 DE2 SG1 SG2 SG3 CE1 CE2 BE1 BE2 BEMC: citric acid (20 %)added substance0 - 45 0,5 - 450 - 45 - C 0,5 - 45 - Coil temperature: 45 °Cperiod of conditioning: 30 minoil volume flow rate during filtration16l/min14131211109876543210ZS DE1 DE2 SG1 SG2 SG3 CE1 CE2 BE1 BE2 BEMC: citric acid (20 %)added substance0 - 45 0,5 - 450 - 45 - C 0,5 - 45 - Coil temperature: 45 °Cperiod of conditioning: 30 minFigure 5: Oil volume flow rate during filtration of rapeseed oil samples after treatment without/with addedsubstances, without/with citric acid (20 %) (trials at pilot plant scale I)Obr. 5: Prtoková rychlost oleje bhem filtrace vzork epkového oleje bez pidání písad nebo s nimi, bezkyseliny citrónové (20%) nebo s ní ( pokusy v poloprovozním mítku I)phosphorus content20mg/kg16141210864200 - 45 1 - 450 - 45 - C 1 - 45 - C0 - 45 - C - F 1 - 45 - C - Flimit value DIN V 51605ZS DE1 DE2 SG1 SG2 SG3 CE1 CE2 BE1 BE2 BEMC: citric acid (40 %)F: filter aid celluloseadded substanceoil temperature: 45 °Cperiod of conditioning: 30 minFigure 6: Phosphorus content (DIN EN 14107) of rapeseed oil samples after treatment without/with addedsubstances, without/with citric acid (40 %), without/with filter aid (trials at pilot plant scale II)Obr. 6: Obsah fosforu (DIN EN 14107) ve vzorcích epkového oleje bez pidání písad nebo s nimi, bez kyselinycitrónové (40%) nebo s ní, bez pomocného prostedku pi filtraci nebo s ním(pokusy v poloprovozním mítku II)The combination of citric acid (40 %) and bleachingearth BE2 allowed a more significant reduction ofthe phosphorus content of the oil compared to thecombination with silica gel SG3. With silica gel SG3only the combination with citric acid (40 %) and thefilter aid cellulose offers a reduction to the limitvalue at 12 mg/kg according to DIN V 51605.3.3.2 Influence on the sum of contents of calciumand magnesiaAnalogous to the trials at pilot plant scale I, thesum of contents of calcium and magnesia wasinfluenced by the used added substances, citric acid(40 %) and the filter aid cellulose like thephosphorus content in this trial series. Figure 7shows the results of the trials at pilot plant scale II.Citric acid (40 %) and the combination of citric acid(40 %) and the filter aid cellulose reduced the sumof contents of calcium and magnesia from30.9 mg/kg only to 24.8 mg/kg and 28.2 mg/kg.With the single addition of 1.0 weight-% of silicagel SG3 a sum of contents of calcium and magnesiaof 28.3 mg/kg was noticed. The combination ofsilica gel SG3 (1.0 weight-%) with 0.175 weight-%Kombinace kyseliny citrónové (40 %) a blící hlinkyBE2 umožnila úinnjší snížení obsahu fosforuv oleji ve srovnání s její kombinací s gelem kyselinykemiité SG3. Pi použití tohoto gelu kyselinykemiité SG3 pouze jeho kombinace s kyselinoucitrónovou (40 %) a celulózou jako pomocnýmprostedkem pi filtraci umožuje snížení nahodnotu 12 mg/kg uvedené v norm DIN V 51605.3.3.2 Vliv na souhrn obsah vápníku a hoíkuObdobn jako u pokus v poloprovoznímmítku I, byl souhrn obsah vápníku a hoíkuovlivnn použitými písadami, kyselinou citrónovou(40 %) a celulózou použitou jako pomocnýprostedek pi filtraci. Na obr. 7 jsou zobrazenyvýsledky pokus v poloprovozním mítku II.Kyselina citrónová (40 %) a kombinace kyselinycitrónové a celulózy použité jako pomocnýprostedek pi filtraci snížily souhrn obsah vápníkua hoíku z 30,9 mg/kg pouze na 24,8 mg/kg a 28,2mg/kg. Pi pidání 1 % m/m samotného gelukyseliny kemiité byl souhrn obsah vápníku ahoíku 28,3 mg/kg. Kombinací gelu kyselinykemiité SG 3 (1 % m/m) s 0,175 % m/m kyselinycitrónové (40 %) a celulózou jako pomocným115

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“citric acid (40 %) and the filter aid cellulose(1.4 weight-%) did not allow a reduction below thelimit value of 20 mg/kg according to DIN V 51605.With bleaching earth BE2 the sum of contents ofcalcium and magnesia could be only reduced to21.7 mg/kg, slightly above the limit value. By usingthe combination of bleaching earth BE2 and citricacid (40 %) the sum of contents of calcium andmagnesia was reduced to 13.7 mg/kg and with theadditional use of the filter aid cellulose it was evenreduced to 11.9 mg/kg.prostedkem pi filtraci (1,4 % m/m) nebylodosaženo snížení pod hranici 20 mg/kg uvedenév norm DIN V 51605. S blící hlinkou BE2 mohlbýt souhrn obsah vápníku a hoíku snížen pouzena 21,7 mg/kg, což je mírn nad limitní hodnotou.Použitím kombinace blící hlinky BE2 a kyselinycitrónové (40 %) se souhrn obsah vápníku ahoíku snížil na 13,7 mg/kg a s dodatenýmpidáním celulózy jako pomocného prostedku pifiltraci dokonce až na 11,9 mg/kg.sum of contentsof calcium and magnesia34mg/kg302826242220181614121086420ZSlimit value DIN V 51605DE1 DE2 SG1 SG2 SG30 - 45 1 - 450 - 45 - C 1 - 45 - C0 - 45 - C - F 1 - 45 - C - FCE1 CE2 BE1 BE2 BEMC: citric acid (40 %)F: filter aid celluloseadded substanceoil temperature: 45 °Cperiod of conditioning: 30 minFigure 7: Sum of contents of calcium and magnesia (E DIN EN 14538) of rapeseed oil samples after treatmentwithout/with added substances, without/with citric acid (40 %), without/with filter aid(trials at pilot plant scale II)Obr. 7: Souhrn obsah vápníku a hoíku (E DIN EN 14538) ve vzorcích epkového oleje bez pidání písadnebo s nimi, bez kyseliny citrónové nebo s ní, bez pomocného prostedku pi filtraci nebo s ním (pokusyv poloprovozním mítku II)3.3.3 Influence on other quality parametersAgain, the acid number of the oil was apparentlynegatively influenced by some of the treatmentscarried out during the trials at pilot plant scale II.The limit of 2.0 mg KOH/g according toDIN V 51605 was exceeded by using citric acid(40 %) in combination with the filter aid cellulose.With silica gel SG3 or bleaching earth BE2 each inaddition with citric acid (40 %) and the filter aidcellulose, the treated oil showed an acid numberabove the limit of 2.0 mg KOH/g, too. By usingbleaching earth BE2 together with citric acid (40 %),the limit of the acid number was also exceeded. Inthis trial series it was possible to show, that the acidnumber was increasing with an increasing contacttime of the turbid matter contained in the storeduncleaned oil, independent of the way of treatment.The turbid matter seems to lead to enzymaticprocesses by which free fatty acids get from the seedcoat into the oil. However, at small-scaled oil millsthe filtration of the oil is usually done soon after theoil pressing with only a veryshort time of storage.Thatway, there should be no negative influence onthe acid number of the oil by an after treatment ofthe oil with the investigated substances.3.3.3 Vliv na ostatní kvalitativní parametryíslo kyselosti oleje bylo opt výrazn negativnovlivnno nkterými úpravami provedenýmiv prbhu pokus v poloprovozním mítku II.Hraniní hodnota 2,0 mg KOH/g podle normy DINV 51605 byla pekroena použitím kyselinycitrónové (40 %) v kombinaci s celulózou jakopomocným prostedkem pi filtraci. Pi použití gelukyseliny kemiité SG3 nebo blící hlinky BE2,v obou pípadech s kyselinou citrónovou (40 %) acelulózou jako pomocným prostedkem pi filtracipekroilo íslo kyselosti upraveného oleje rovnžhodnotu 2,0 mg KOH/g. Použitím blící hlinky BE2zárove s kyselinou citrónovou (40 %) byla limitníhodnota ísla kyselosti rovnž pekroena. V tétoad pokus bylo možné prokázat, že íslo kyselostise zvyšovalo s prodlužující se kontaktní dobouzakalené hmoty obsažené v uskladnnémnevyištném oleji, bez ohledu na zpsob úpravoleje pidáním písad. Zdá se, že pítomnost tétozakalené hmoty vedla k enzymatickým procesm,jejichž prostednictvím se volné mastné kyselinydostaly z osemení do oleje. Avšak, u malých lisovenje filtrace oleje obvykle provádna brzy po jehovylisování pi velmi krátké dob skladování. Taktoby nemlo dojít k žádnému negativnímu ovlivnníísla kyselosti oleje pidáním zkoumaných písad.116

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“As in trials at pilot plant scale I, the oxidationstability was not influenced treatment with addedsubstances, citric acid (40 %) or the filter aidcellulose.The single use of citric acid (40 %) did notinfluence the water content. The combination ofsilica gel SG3 and bleaching earth BE2 with citricacid (40 %), and also the triple combination withcitric acid (40 %) and the filter aid cellulose resultedin a higher water content. In this case, the watercontent of the untreated oil was analysed with332 mg/kg, which can be rated as very low. Thismay have been the reason, why the limit of750 mg/kg according to DIN V 51605 was notexceeded because of the practised treatments.Similar to the increasing acid number it was alsonoticed, that the water content was rising with anincreasing contact time of the turbid mattercontained in the stored uncleaned oil, independent ofthe treatment with added substances, citric acid(40 %) or the filter aid cellulose. The increase of thewater content seems to be in relation with theincreasing acid number. To avoid an increase of thewater content in the oil, treatment and also thefiltration have to take place soon after the oilpressing – as it is typical for small-scaled oil mills.Using higher concentrated citric acid (40 %) insteadof citric acid (20 %), the water content in the oil isless increasing.An enrichment with elements in rapeseed oil fuelfrom the added substances during the trials atlaboratory scale was also not noticed at the trials atpilot plant scale II. The oil volume flow rate duringfiltration was affected extremely negative by thesingle use of citric acid (40 %). In this case thefiltration had to be stopped before finishing thecleaning process. For filtration of the oil samples(164.7 kg to 171.4 kg), 60 min to 195 min werenecessary. For the oil sample, that was treated withcitric acid (40 %), the filtration was stopped after14 h with 15 kg unfiltrated oil remaining. Theadditional use of the filter aid cellulose besides citricacid (40 %) improved the filtration processsignificantly, even compared to the untreated zerosample. With the filter aid cellulose it was possibleto offset the negative influence of citric acid (40 %)on the filterability of the treated oil. With silica gelSG3 the oil volume flow rate during filtration was alittle bit higher than with bleaching earth BE2. Theadverse effect of the combination with citric acid(40 %) to the filterability and the possibleimprovements with the filter aid cellulose wereshown in both cases.Due to the use of the filter aid cellulose, thestructure of the filter cake got a more favourablecondition, which led to a higher oil volume flow rateduring filtration. With the filter aid cellulose thefilter cake was better to remove and the chamberfilter press was easier to clean. The results areshown in Figure 8.Stejn jako v pokusech v poloprovozním mítku Inebyla oxidaní stálost ovlivnna pidáním písad,kyseliny citrónové (40 %) nebo celulózou použitoujako pomocný prostedek pi filtraci.Samotné použití kyseliny citrónové (40 %)nemlo vliv na obsah vody. Avšak, kombinace gelukyseliny kemiité SG3 a blící hlinky BE2s kyselinou citrónovou (40 %) a také trojnásobnákombinace s kyselinou citrónovou (40 %) acelulózou použitou jako pomocný prostedek pifiltraci mly za následek vyšší obsah vody. V tomtopokusu byl zjištn obsah vody v neupraveném olejibez písad 332 mg/kg, což je velmi nízká hodnota.To mže být dvodem, pro nebyla pekroenahranice 750 mg/kg uvedená v norm DIN V 51605ani po pidání písad. Podobn jako tomu bylov pípad ísla kyselosti, tak i u obsahu vody bylzaznamenán jeho nárst pi prodlužující se kontaktnídob zakalené hmoty obsažené ve skladovanémnevyištném oleji, bez ohledu na pidání písad,kyseliny citrónové (40 %), nebo celulózy použité pifiltraci. Zdá se, že zvýšení obsahu vody mžesouviset se zvyšujícím se íslem kyselosti. Abychomzabránili zvýšení obsahu vody v oleji, musí se pidatpísady i provést filtrace brzy po jeho vylisování, jakse to provádí v malých lisovnách oleje. Pi použitíkyseliny citrónové o vyšší koncentraci (40 %) místostejné kyseliny s nižší koncentrací (20 %) se obsahvody v oleji zvyšuje mén.Uvolování prvk z dodaných písad do palivaz epkového oleje zjištné v laboratorních pokusechnebylo zaznamenáno v pokusech v poloprovoznímmítku II. Prtok oleje bhem filtrace bylmimoádn negativn ovlivnn použitím samotnékyseliny citrónové (40 %). V tomto pípad muselabýt filtrace zastavena ped dokonením procesuištní. Pro filtraci vzork oleje (164,7 kg až 171,4kg) bylo zapotebí 60 až 195 min. V pípad vzorkuoleje pidáním kyseliny citrónové (40 %) bylafiltrace zastavena po 14 hod. s tím, že zbylo 15 kgnezfiltrovaného oleje. Dodatené použití celulózypi filtraci vedle použití citrónové kyseliny (40 %)výrazn zlepšilo proces filtrace dokonce i vesrovnání se vzorkem bez písad. S použitím celulózyjako pomocného prostedku pi filtraci bylo možnékompenzovat negativní vliv kyseliny citrónové (40%) na filtrovatelnost upraveného oleje. Pi použitígelu kyseliny kemiité SG3 byla rychlost prtokuoleje v prbhu filtrace o trochu vyšší než pi použitíblící hlinky BE2. Negativní dopad kombinaces kyselinou citrónovou (40 %) na filtrovatelnost anaopak možná zlepšení pi použití celulózy pifiltraci byly prokázány v obou pípadech.V dsledku použití celulózy pi filtraci sezlepšila struktura filtraního koláe, což vedlok vyšší rychlosti prtoku oleje v prbhu filtrace.S celulózou pi filtraci bylo odstranní filtraníhokoláe jednodušší a kalolis bylo možné snázevyistit. Výsledky ukazuje obr. 8.117

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“oil volume flow rate during filtration8l/min65432100 - 45 1 - 450 - 45 - C 1 - 45 - C0 - 45 - C - F 1 - 45 - C - FZS DE1 DE2 SG1 SG2 SG3 CE1 CE2 BE1 BE2 BEMC: citric acid (40 %)F: filter aid celluloseadded substanceoil temperature: 45 °Cperiod of conditioning: 30 minFigure 8: Oil volume flow rate during filtration of rapeseed oil samples after treatment without/with addedsubstances, without/with citric acid (40 %), without/with filter aid (trials at pilot plant scale II)Obr. 8: Rychlost prtoku oleje bhem filtrace vzork epkového oleje bez pidání písad nebo s nimi, bezkyseliny citrónové (40%), nebo s ní, bez pomocného prostedku pi filtraci nebo s ním(pokusy v poloprovozním mítku II)4. Conclusions and OutlookAt laboratory scale, the use of added substancesallowed the contents of phosphorus, calcium andmagnesia in rapeseed oil fuel to be reduced. Silicagel SG2 proved to be particularly suitable for thispurpose. However, treatment with added substances(SG1, SG3, BE2, BEM) can also lead to anundesired enrichment with elements such as iron,potassium, copper, sodium, silicon and zinc in theoil. The use of citric acid (20 %) provides arelatively more noticeable reduction of thephosphorus, calcium and magnesia contents inrapeseed oil fuel. If a combination of addedsubstances and citric acid (20 %) is used, theobserved input of the mentioned elements by addedsubstances can be avoided. In the laboratory, thecombination of citric acid (20 %) with bleachingearths BE1 and BE2 and also with the bleachingearth mixture BEM provided the best results.During the trials at pilot plant scale I, using achamber filter press to clean the oil, diatomaceousearth DE1 and cellulose CE1 also showed no effectto reduce the contents of phosphorus, calcium andmagnesia in rapeseed oil fuel. By using silica gelSG2, the lowest contents of phosphorus, calcium andmagnesia in rapeseed oil fuel were analysed with thesingle use of an added substance. The combinationof added substances and citric acid (20 %) providesa relatively more noticeable reduction of thecontents of phosphorus, calcium and magnesia inrapeseed oil fuel. Synergetical effects out of thecombination of citric acid (20 %) and addedsubstances for a more noticeable reduction of thecontents of phosphorus, calcium and magnesia inrapeseed oil fuel were shown at pilot plant scale Iwith silica gel SG3, bleaching earth BE2 and thebleaching earth mixture BEM. The oil volume flowrate during filtration was affected negatively bycitric acid (20 %) in combination with addedsubstances.4. Závry a perspektivyV laboratorním mítku umožnilo použití písadsnížení obsah fosforu, vápníku a hoíku v palivuz epkového oleje. Bylo prokázáno, že zvláštvhodný pro tento úel je gel kyseliny kemiité SG2.Avšak, pidání dalších písad (SG1, SG3, BE2,BEM) mže rovnž vést k nežádoucímu uvolováníprvk jako jsou železo, draslík, m, sodík, kemíka zinek do oleje. Použití kyseliny citrónové (20 %)zpsobuje relativn významnjší snížení obsahfosforu, vápníku a hoíku v palivu z epkovéhooleje. V pípad použití kombinace písad a kyselinycitrónové (20 %) je možné zabránit uvolovánízmínných prvk do oleje. V laboratoi bylodosaženo nejlepších výsledk v kombinaci kyselinycitrónové (20 %) s blícími hlinkami BE1 a BE2 ataké se smsí blících hlinek BEM.V prbhu pokus v poloprovozním mítku Is použitím kalolisu k vyištní oleje nemlykemelina DE1 a celulóza CE1 žádný vliv na sníženíobsah fosforu, vápníku a hoíku v palivuz epkového oleje. Použitím gelu kyseliny kemiitéSG2 bylo dosaženo nejnižších obsah fosforu,vápníku a hoíku v palivu z epkového oleje zevšech variant, kdy byla pidána pouze jedna písada.Kombinace písad a kyseliny citrónové (20 %)zpsobila pomrn výraznjší snížení obsahfosforu, vápníku a hoíku v palivu z epkovéhooleje. Spolupsobení kombinace kyseliny citrónové(20 %) a písad na výraznjším snížení obsahfosforu, vápníku a hoíku v palivu z epkovéhooleje bylo zjištno v poloprovozních pokusech I, kdebyly jako písady použity gel kyseliny kemiitéSG3, blící hlinka BE2 a sms blících hlinek BEM.Rychlost prtoku oleje v prbhu filtrace bylanegativn ovlivnna kyselinou citrónovou (20 %)v kombinaci s písadami.118

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“The addition of silica gel SG2 in combinationwith citric acid (20 %) to the oil led to an increasingwater content and had a very negative effect on thefilterability of the oil. Therefore, this treatment seemsto be not preferable for the use at small-scaled oilmills. Diatomaceous earth DE1 and cellulose CE1showed their beneficial effect as a filter aid byimproving the oil volume flow rate. Above that, thefilter cake was better to remove and the chamberfilter press was easier to clean. With citric acid(20 %) the filter cake was not as easy to remove andthe chamber filter press was harder to clean.Following the results of this trial series, citric acid(20 %) seems to be not suitable in combination withadded substances for the use at small-scaled oil mills.The treatment of the used oil at the trials at pilotplant scale II with the combination of bleachingearth BE2, citric acid (40 %) and the filter aidcellulose showed the best results concerning thereduction of the contents of phosphorus, calcium andmagnesia as well as the other investigatedparameters. With this combination, the oil volumeflow rate during filtration was not affectednegatively compared to the zero sample. Differing tothe trials at laboratory scale, the treatment with theadded substances did not lead to an undesiredenrichment with elements in rapeseed oil fuel at thetrials at pilot plant scale I and II. The analysedcontents of elements such as iron, potassium,copper, sodium, silicon and zinc were close to thedetection limit. The influence of method andcarrying out of the analysis on the results seems tobe quite great. The positive effect of citric acid toreduce the contents of phosphorus, calcium andmagnesia in rapeseed oil fuel was proved atlaboratory and also at pilot plant scale I and II. Thenegative influence of the used citric acid (20 %) atpilot plant scale I on the oil volume flow rate duringfiltration could be avoided by using citric acid(40 %) at pilot plant scale II. By using higherconcentrated citric acid, less water was brought intothe oil.The beneficial effects of filter aids to thefiltration process (higher oil volume flow rate duringfiltration, more favourable structure of the filtercake, chamber filter press easier to clean) should beused by adding a combination of added substancesand citric acid to the oil. Diatomaceous earths aresaid to be unhealthy when breathing them in,because of the contained crystalline silicates.Celluloses are not harmful to the user’s health andcan be used as a filter aid as shown. The effect of theadded substance concentration with regard to thereduction of the element contents of phosphorus,calcium and magnesia is often not linear ifinteraction with other quality-determiningcharacteristics is considered. Therefore, theconcentration of added substances, oil temperaturewhile conditioning and period of conditioning mustbe optimized specifically for each oil to be treated.Pidání gelu kyseliny kemiité SG2 v kombinacis kyselinou citrónovou (20 %) do oleje vedlo kezvýšení obsahu vody a mlo velmi negativní úinekna filtrovatelnost oleje. Zdá se tudíž, že tato úpravanení vhodná pro použití v malých lisovnách oleje.Kemelina DE1 a celulóza CE1 prokázaly svjpíznivý úinek jako pomocné prostedky pi filtracitím, že zvýšily prtokovou rychlost oleje. Kromtoho, filtraní kolá se dal lépe odstranit a kalolissnadnji vyistit. Naproti tomu, pi použití kyselinycitrónové (20 %) bylo odstranní filtraního koláe ivyištní kalolisu obtížnjší. Na základ výsledktéto ady pokus se zdá, že kyselina citrónová (20%)není v kombinaci s písadami vhodná pro použitív malých lisovnách oleje.Úprava oleje použitého v poloprovozníchpokusech II kombinací blící hlinky BE2, kyselinycitrónové (40 %) a celulózy jako pomocnéhoprostedku pi filtraci vykázala nejlepší výsledky,pokud jde o snížení obsah fosforu, vápníku ahoíku a rovnž u ostatních zkoumaných parametr.Tato kombinace neovlivnila negativn rychlostprtoku oleje bhem filtrace ve srovnání se vzorkembez písad. Na rozdíl od pokus v laboratoi, pidánípísad nevedlo k nežádoucímu uvolování prvk dopaliva z epkového oleje v poloprovozních pokusechI a II. Rozbory zjištná množství prvk jako jsouželezo, draslík, m, sodík, kemík a zinek sepohybovala blízko hranice detekce. Vliv metody azpsobu provádní rozboru na výsledky se zdá býtdost velký. Pozitivní úinek kyseliny citrónové nasnížení obsah fosforu, vápníku a hoíku v palivuz epkového oleje byl prokázán jak v laboratoi, tak iv poloprovozních pokusech I a II. Negativní úinekpoužité kyseliny citrónové (20 %) v poloprovozníchpokusech I na rychlost prtoku oleje pi filtracimže být odstrann použitím kyseliny citrónové(40 %) aplikované v poloprovozních pokusech II.Použití kyseliny citrónové o vyšší koncentraci seprojeví menším množství vody v oleji.Píznivé úinky pomocných prostedk pifiltraním procesu (vyšší rychlost prtoku olejev prbhu filtrace, píznivjší struktura filtraníhokoláe, snadnjší vyištní kalolisu) by mly býtpodpoeny pidáním kombinace písad a kyselinycitrónové do oleje. Kemeliny jsou nezdravé pokudje vdechujeme, nebo obsahují krystalickékemiitany. Celulózy nejsou zdraví škodlivé amohou být používány jako pomocný prostedek pifiltraci. Vliv koncentrace pidaných látek na sníženíobsah fosforu, vápníku a hoíku je asto nepímý,jestliže vezmeme v úvahu vzájemné ovlivováníjinými faktory psobícími na kvalitu. To znamená,že koncentrace pidaných látek, teplota olejev prbhu kondicionování a doba kondicionovánímusí být optimalizovány pro každý jednotlivý olej,který má být tmito látkami upravován.119

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“If citric acid also should be used, the addedconcentration must be optimized, too.For a successful after treatment of rapeseed oilfuel with added substances, citric acid and filter aids,the definite knowledge about the quality of theuntreated oil is decisive. Therefore, the qualityparameters acid number and water content of theuntreated oil should be considered in particular. Ifthe values of these two parameters are not alreadyraised and the treatment and filtration of the oil isdone soon after the oil pressing with only a veryshort time of storage like it is known from smallscaledoil mills, there should result no exceededlimit values with the treated oil concerning acidnumber and water content.Pokud by mla být použita také kyselina citrónová,musí být optimalizována i její koncentrace.Pro zdárný prbh následné úpravy palivaz epkového oleje pidanými látkami, kyselinoucitrónovou a pomocnými prostedky pi filtraci jerozhodujícím faktorem znalost kvality neupravenéhooleje. Proto by mly být brány v úvahu zvláštkvalitativní parametry, jako jsou íslo kyselosti aobsah vody v neupraveném oleji. Pokud se hodnotytchto dvou parametr již nezvýší a úprava i filtraceoleje jsou provedeny brzy po jeho vylisování s velmikrátkou dobou skladování, tak jak se to dláv malých lisovnách oleje, potom by nemlo dojít aniv upraveném oleji k pekroení hraniní hodnoty proíslo kyselosti a obsah vody.Kontakt:M.Sc. (Univ.), Dipl.-Ing. (FH) Josef Witzelsperger - scientistDr. Edgar Remmele - director of the Department “Bigenous Fuels, Lubricants and Process Substances”Technologie- und Förderzentrum (TFZ/Technology and Support Centre) at the Kompetenzzentrum fürNachwachsende Rohstoffe (Centre of Excellence for Renewable Resources)Schulgasse 18, D-94315 Straubinge-mail: poststelle@tfz.bayern.deNoticeThe full research report is available at www.tfz.bayern.de.The authors would like to thank the Bavarian State Ministry for Food, Agriculture and Forestry, Munich,Germany for financing the studies.PoznámkaCelá zpráva je k dispozici na www.tfz.bayern.de.Autoi by rádi podkovali Ministerstvu zemdlství a lesnictví Bavorska, Mnichov, za financování této studie.Literatura[1] DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG E.V. (2006): (Vornorm) DIN V 51605. Kraftstoffe fürpflanzenöltaugliche Motoren - Rapsölkraftstoff – Anforderungen und Prüfverfahren. Berlin: Beuth VerlagGmbH, 12 Seiten[2] EBERT, H.; FLESSNER, U.; HÄHN, R.; SIMMLER-HÜBENTHAL, H.; ZSCHAU, W. (1997): Verfahren zumRegenerieren von gebrauchten anorganischen Adsorbentien sowie Verwendung der Regenerate.München: Deutsches Patent- und Markenamt, Offenlegungsschrift DE 195 36 992[3] FLESSNER, U.; ORTIZ, N.; SCHURZ, K.; ZSCHAU, W. (2004): Semi-synthetische Bleicherde. München:Deutsches Patent- und Markenamt, Offenlegungsschrift DE 103 24 561[4] JALALPOOR, M. (1990): Vergleich der Effektivität von Trisyl, Tonsil Optimum und Filtrol 160 imHinblick auf Oxidationsstabilität und Qualität in physikalisch raffiniertem Rapsöl, GRACE GmbH & Co.KG, 67547 Worms[5] LAMMERS, J. G.; GROENEWEG, J. W. (1993): Synthetic, macroporcous, amorphous alumina silica and aprocess for refining glyceride oil. München: Europäisches Patentamt, European Patent Application EP376 406[6] MORTON, R. B.; GRISELLI, F. (1990): Stabilitäts- und Qualitätsaspekte bei der Raffination von Speiseölenmit Trisyl Silica. GRACE GmbH & Co. KG, 67547 Worms[7] NOCK, A. (1996): Silica adsorbents for edible oil processing and environmental benefits. In: ALLEN,D. A.; KOCHHAR, S. P. (Hrsg.): Environmental issues facing the edible oil industry. Proceedings of aconference organised by the SCI Oils & Fats Group in London, UK, 14 th February 1996. Bridgwater: PJBarnes & Associates, S. 57-70120

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“[8] PRYOR, J. N.; BOGDANOR, J. M.; WELSH, W. A. (1994): Process for the removal of chlorophyll and colorbodies from glyceride oils using acid-treated silica adsorbents. München: Europäisches Patentamt,European Patent Application EP 295 418[9] REMMELE, E.; WIDMANN, B. A.; WACHS, B. (1997): Umweltverträglichkeit von Hydraulikölen aufRapsölbasis beim Einsatz in mobilen Aggregaten sowie Möglichkeiten der Wiederverwendung,Verwertung und Entsorgung: Abschlußbericht zum Untersuchungsvorhaben. Landtechnik-Forschungsbericht, Nr. 2. Technische Universität München-Weihenstephan, Bayerische Landesanstalt fürLandtechnik, Freising; Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft, München. Freising: LandtechnikWeihenstephan, Eigenverlag, 192 Seiten[10] SCHEUERMANN, E. A. (1980): Filterhilfsmittel für die Feinklärung. Die Chemische Produktion, Jg. 9, Nr.11, S. 44, 46, 50-51, 56[11] VAN DALEN, J. P.; LAMMERS, G. J.; ALDCROFT, D. (1995): Process for refining glyceride oil. München:Europäisches Patentamt, European Patent Application EP 361 622[12] WELSH, W. A.; PARENT, Y. O. (1992): Method for refining glyceride oils usingamorphous silica. München: Europäisches Patentamt, European Patent Application EP 185 182[13] WELSH, W. A.; PARKER, P. M. (1991): Method for refining glyceride oils using acid-treated amorphoussilica. München: Europäisches Patentamt, European Patent Application EP 234 221[14] WIDMANN, B. A.; STELZER, T.; REMMELE, E.; KALTSCHMITT, M. (2001): Produktion und Nutzung vonPflanzenölkraftstoffen. In: KALTSCHMITT, M.; HARTMANN, H. (Hrsg.): Energie aus Biomasse –Grundlagen, Techniken und Verfahren, Springer Verlag, Berlin, S. 537-557, ISBN 3-540-64853-4[15] ZSCHAU, W. (1993): Die Bleichung von Speisefetten und -ölen I.: Aus dem Arbeitskreis ''Technologiender industriellen Gewinnung und Verarbeitung von Speisefetten“. Fett Wissenschaft Technologie / FatScience Technology, Jg. 95, Nr. 4, S. 123-126[16] ZSCHAU, W. (1995): Die Bleichung von Speisefetten und -ölen III.: Aus dem Arbeitskreis ''Technologiender industriellen Gewinnung und Verarbeitung von Speisefetten“. Fett Wissenschaft Technologie / FatScience Technology, Jg. 97, Nr. 5, S. 177-182[17] ZSCHAU, W. (1998): Die Bleichung von Speisefetten und Ölen V.: Aus dem Arbeitskreis ''Technologiender industriellen Gewinnung und Verarbeitung von Speisefetten“. Zeitschrift für Wissenschaft undTechnologie der Fette, Öle und Wachse / Journal for Science and Technology of Fats, Oils and Waxes,Jg. 100, Nr. 11, S. 513-517121

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Rapeseed Oil Fuelled Tractors – Operation and Emission CharacteristicsMotory traktor pohánné palivem z epkového oleje - provoz a emisní charakteristikyKlaus Thuneke, Thomas Gassner, Peter Emberger - Technologie- und Förderzentrum,Straubing, GermanySummaryRapeseed oil fuelled tractors gain more and moreimportance in Germany. Due to the differencesbetween diesel and rapeseed oil fuel properties, suchas kinematic viscosity and ignition behaviour,conventional diesel engines have to be adapted to thedemands of rapeseed oil fuel. Up to now tractorswere usually retrofitted by specialised workshops, butrecently series produced rapeseed oil fuel compatibletractors are offered by the agricultural machineryindustry. Because of the fairly new technology andongoing diesel engine development, operationalreliability, engine performance and emissioncharacteristics of rapeseed oil fuelled tractors underpractice conditions are widely unknown. Thus, it isthe aim of a research project, to monitor operationdata and assess exhaust gas emissions of rapeseed oilfuelled tractors.Objects of investigation are two, with single-tanksystems converted rapeseed oil fuelled tractors,which are used in agricultural practice. Importantoperation data (e. g. exhaust gas temperature, fueltemperature) are recorded continuously and fuel aswell as engine oil qualities are analysed. Themeasurement of power output, fuel consumption andexhaust gas emissions takes place recurrently at a teststand on the basis of EU-Directive 2000/25/EG.Result discussion is done in terms of the compliancewith emission standards and differences betweenrapeseed oil and diesel fuel operation. The results ofthis work may help to assess operational reliabilityand emission behaviour of rapeseed oil fuelledtractors. Furthermore advices for reliable tractoroperation can be given and the compliance withemission standards can be reviewed.The two tractors showed almost no failures withinthe investigated period. However, due to theaccumulation of rapeseed oil fuel in the engine, amore frequent engine oil exchange (every 250operating hours) is necessary. Power output is 5 to10% higher with rapeseed oil and specific fuelconsumption is equal to diesel fuel operation.The tractors fulfil the demands of the appropriateexhaust gas stages I and II for carbon monoxide(CO), hydrocarbons (HC) and particulate mass withrapeseed oil fuel. However, the limiting value fornitrogen oxides emissions (NO X ) is exceeded up to15 %. Comparing diesel and rapeseed oil fueloperation, latter shows lower emission levels for CO,HC and particulate mass but higher NO X . In generalidle and low load operation with rapeseed oil fuelleads to higher particulate mass and CO emissions incomparison to diesel fuel, whereas during middle andAnotaceTraktory využívající palivo z epkového olejenabývají v Nmecku stále více na významu.V dsledku rozdílu mezi vlastnostmi nafty a paliva zepkového oleje, jako je kinematická viskozita afunkce zapalování, musí být tradiní naftové motorypizpsobeny požadavkm tohoto nového paliva. Aždo souasné doby byly traktory obvykle dodatenupravovány ve specializovaných dílnách, ale jejichnové ady, které nabízejí výrobci zemdlskýchstroj, jsou již pímo pizpsobeny provozu naepkový olej. Avšak, protože se jedná o úpln novoutechnologii a stále pokrauje vývoj naftovýchmotor, provozní spolehlivosti, výkonnosti motor aemisních vlastností, traktory používající jako palivoepkový olej se v praxi zatím ve vtší míeneuplatují. Cílem výzkumného projektu je protosledovat provozní údaje a vyhodnocovat emisevýfukových plyn u tchto traktor.Pedmtem výzkumu jsou dva traktory se systémys jednou nádrží pestavné na pohon palivemz epkového oleje, které jsou používány vzemdlské praxi. Prbžn jsou zaznamenáványdležité provozní údaje (nap. teplota výfukovýchplyn, teplota paliva) a rovnž se analyzují vlastnostipaliva a motorového oleje. Mení výstupníhovýkonu, spoteby paliva a emisí výfukových plyn seprovádí periodicky na zkušebním stavu a v souladu sesmrnicí EU . 2000/25/ES. Diskuse se zabýváshodou s emisními standardy a rozdílem meziprovozem na naftu a epkový olej. Výsledky tétopráce mohou pomoci vyhodnotit provozníspolehlivost a emise u traktor pohánných palivemz epkového oleje. Na základ tchto výsledk jemožné zajistit spolehlivý provoz traktor a porovnatzjištné hodnoty emisí s emisními normami.V prbhu zkoušení obou traktor nebyly zjištnytém žádné poruchy. Avšak, v dsledkunahromadní epkového oleje v motoru, bylazapotebí astjší výmna motorového oleje (pokaždých 250 hodinách provozu). Ve srovnánís provozem na naftu je pi použití epkového olejevýstupní výkon o 5 až 10 % vyšší a specifickáspoteba paliva stejná.Traktory používající palivo z epkového olejesplují požadavky stup I a II týkající sevýfukových plyn, pokud jde o oxid uhelnatý (CO),uhlovodíky (HC) a množství hmotných ástic. Avšakhraniní hodnota pro emise oxid dusíku (NO x ) bylapekroena až o 15 %. Pi srovnání provozu na naftua epkový olej vykazuje epkový olej nižší hodnotyemisí u oxidu uhelnatého, uhlovodík a množstvíhmotných ástic, avšak vyšší emise oxid dusíku. Pi122

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“heavy load operation particulate mass and COemissions are equal or less. Nitrogen oxides are littlehigher with rapeseed oil than with diesel fuel at alltest modes of the engine operating map. But on theother hand hydrocarbons are reduced significantly.Although present exhaust gas regulations can befulfilled widely, efforts have to be undertaken tocomply with future demands.IntroductionThe use of rapeseed oil fuel in vegetable oilcompatible tractors has environmental benefits andincreases agricultural value added. Additionally, areduction of fuel costs can be achieved in manycases. Uncertainties, inhibiting higher marketrelevance, are long term operation reliability,warranty agreements for adapted engines andcompliance with exhaust gas emission regulations.Thus, the Technologie- und Förderzentrum inStraubing is investigating together with the LVFZKringell and financed by the Bavarian State Ministryfor Agriculture and Forestry two rapeseed oil fuelledtractors in practical use (Figure 1). The objective is,besides continuous monitoring of operationalcharacteristics, engine oil and fuel quality, todeterminate emission characteristics by recurrentmeasurement.chodu naprázdno a provozu s nízkým zatížením vedepoužití epkového oleje k vtšímu množství emisíhmotných ástic a oxidu uhelnatého (CO) ve srovnánís použitím nafty, zatímco pi provozu se stedním avelkým zatížením jsou emise hmotných ástic aoxidu uhelnatého stejné nebo nižší. Emise oxiddusíku jsou o nco vyšší u paliva z epkového olejenež u nafty ve všech testovacích režimech provozumotoru. Avšak na druhé stran znan nižší je obsahuhlovodík. Akoliv souasné pedpisy týkající sevýfukových plyn je možné vtšinou splnit, je nutnévynakládat úsilí na splnní budoucích požadavk.ÚvodPoužití paliva z epkového oleje v traktorechpizpsobených provozu na rostlinná palivapedstavuje pínos z hlediska životního prostedí azvyšuje zemdlskou pidanou hodnotu. Krom tohoje možné dosáhnout v mnoha pípadech sníženínáklad na palivo. K nejistotám a problémmbránícím vtšímu významu tchto paliv na trhu patíotázka dlouhodobé provozní spolehlivosti, zárunísmlouvy pro upravené motory a splnní pedpisv oblasti emisí výfukových plyn. ProtoTechnologické a podprné centrum ve Straubinguzkoumá spolen s LVFZ Kringell a s finannímiprostedky poskytnutými Ministerstvem zemdlstvía lesnictví Bavorska praktické použití dvou traktorpohánných palivem z epkového oleje (obr. 1).Figure 1: Rapeseed Oil Compatible Tractors FendtFarmer Vario 412 and Deutz-Fahr Agrotron TTV 1160at LVFZ KringellObr. 1: Traktory upravené na pohon paliva z epkovéhooleje Fendt Farmer Vario 412 a Deutz-Fahr AgrotronTTV 1160 v LVFZ KringellMethodsObjects of investigation are a Deutz-FahrAgrotron TTV 1160, adapted to rapeseed oil fuel bya single-tank system of the company Hausmann anda Fendt Farmer Vario 412 tractor, retrofitted alsowith a single-tank system of the company VWP.Important data of the tractors are shown in Table 1.During the investigated period of two yearsoperation data such as different fuel temperatures,exhaust gas temperature, engine oil temperature, etc.are recorded continuously (Table 2). Additionally,fuel and engine oil qualities are analysed.MetodyKe zkoušení byly vybrány traktor Deutz-FahrAgrotron TTV 1160 upravený na použití palivaz epkového oleje systémem jedné nádrže vyrobenéspoleností Hausmann a traktor Fendt Farmer Vario412 rovnž vybavený systémem jedné nádrže odspolenosti VWP. Dležité údaje o traktorech jsouuvedeny v tab. 1.V prbhu dvouletého testovacího období bylynepetržit zaznamenávány provozní údaje jako jsourozdílné teploty paliva, teplota výfukových plyn,teplota motorového oleje atd. (tab. 2). Dále bylyanalyzovány vlastnosti paliva a motorového oleje.123

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Table 1: Technical Data of the Tested TractorsTractor Manufacturer Deutz-Fahr FendtTractor Model Agrotron TTV 1160 Farmer Vario 412Number of Cylinders 6 4Engine Power in kW 119 94Engine Type Deutz BF6M1013EC Deutz BF4M2013CYear of Manufacture 2005 2003Default Exhaust Gas Stage II IAdaptation Company Hausmann VWPOperating Hours at Time of Adaptation 250 newOperating Hours at Time of Measurement 245-1525 1940-3230Tab. 1: Technické údaje testovaných traktorVýrobce traktoru Deutz-Fahr FendtTyp traktoru Agrotron TTV 1160 Farmer Vario 412Poet válc 6 4Pohon motoru v kW 119 94Typ motoru Deutz BF6M1013EC Deutz BF4M2013CRok výroby 2005 2003Fáze výfukových plyn II ISpolenost provádjící úpravy traktor Hausmann VWPProvozní hodiny v dob úpravy 250 newProvozní hodiny v dob mení 245-1525 1940-3230Tab. 2: Mené provozní údaje traktoru Deutz-Fahr Agrotron TTV 1160KódMené parametryBh / v / GPS Provozní hodiny / Rychlost jízdy / Poloha GPSn T / P TR Otáky motoru / Zatížení motoruBSpoteba palivaDH1/2 Ohátí vstikovacího ventilu na 70/100 °CT LU1Teplota okolního vzduchup LLTlak vzduchuT KT1 T KE T KR Teplota paliva: Zásobní nádrž / Vstikovací ventil / Systém zptnéhovedení palivaT AZ1-6Teplota výfukových plyn (výfukové potrubí, 6 válc)T OelTeplota motorového olejeTeplota chladícího médiaT WThe measurement of engine power, fuelconsumption and exhaust gas emissions took placeat the TFZ test stand (Figure 2) on the basis of EU-Directive 2000/25/EG with a power take-offdynamometer. Thereby, eight test modes within theengine operating map are run through (Figure 3). Alllimited exhaust gas components: carbon monoxide(CO), nitrogen oxides (NO X ), hydrocarbons (HC)and particle mass are recorded. The results of everysingle test mode are added up with specifiedweighting factors. Emission results are stated ing/kWh, assuming a power loss for transmissionbetween engine and power take-off of 10%.Mení výkonu motoru, spoteby paliva a emisívýfukových plyn se provádlo na zkušebníchstavech TFZ (obr. 2) podle smrnice EU .2000/25/EG s použitím mie odebraného výkonu.Dále bylo testováno ješt osm zkušebních režimv rámci charakteristiky chodu motoru (obr. 3).Zaznamenány byly hodnoty všech limitovanýchsložek výfukových plyn : oxidu uhelnatého (CO),oxid dusíku (NO x ), uhlovodík (HC) a hmotnýchástic. Výsledky každého jednotlivého zkušebníhorežimu jsou seteny s pedepsanými váhovýmiiniteli. Výsledky týkající se množství emisí jsouudány v g/kWh piemž se poítá se ztrátou výkonuna pevodech a na vývodovém hídeli 10 %.124

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Figure 2: Deutz-Fahr Agrotron TTV 1160 at the Exhaust Gas Stand ofthe TFZObr. 2: Traktor Deutz-Fahr Agrotron TTV 1160 na zkušebním stavuTFZResultsOperational ReliabilityWithin the investigated period of 22 monthsfrom March 2006 to December 2007 the two tractorsproved their full suitability in practical use,completing 1300 operating hours each. During thattime technical malfunction did not occur. Solely inone case a pressure loss in the fuel system of theDeutz-Fahr tractor, derived from a fatigue of the fuelpump, led to lower power output. However, this wasnot a direct consequence of rapeseed oil use.Operation CharacteristicsFor ascertainment of operation characteristicsduring engine operation, important parameters weremonitored every 120 seconds (initially every 300 s).As it can be seen in Figure 4, the Deutz-Fahr tractorwas operated over 20% of the investigated time atfull load. Low load operation up to 20% engine loaddemanded some 30%, the residual 50% fell uponpartial load (20 to 90% engine load).Fuel temperature in the tank of the Deutz-Fahrtractor was according to Figure 4 for more than halfof the totally recorded 605 operating hours between40 and 55 °C. These high temperatures arise fromfuel heating in pumps, in the pre-heated filter as wellas in fuel pipes running through the cylinder head.Such heated fuel circulates via the fuel cooler,together with the leak oil of the injectors, back intothe tank. Due to accelerated aging processes of onceheated rapeseed oil, the tank should be emptiedlargely before long-term stoppage and refilled withhigh quality rapeseed oil fuel again.Engine OilThe accumulation of rapeseed oil fuel in themotor oil requires earlier engine oil exchange forrapeseed oil fuel than for diesel fuel operation.Results with the Deutz-Fahr tractor show a linearincrease of fuel content in the engine oil of 5%within 60 operating hours. For the Fendt tractor theincrease is 5% within 130 operating hours (Figure5).VýsledkyProvozní spolehlivostV prbhu zkušebního období 22 msíc odbezna 2006 do prosince 2007 prokázaly obatraktory, že jsou pln použitelné v praxi, piemžoba mly za sebou 1300 provozních hodin. Bhemtéto doby nedošlo k technickým poruchám. Pouzev jediném pípad došlo ke ztrát tlaku v palivovésoustav traktoru Deutz-Fahr, jejíž píinou byloopotebování palivového erpadla, což vedlok nižšímu výstupnímu výkonu. Avšak tento problémnebyl pímým dsledkem použití epkového olejejako paliva.Provozní charakteristikyZa úelem zjištní provozních charakteristikbhem provozu motoru byly sledovány dležitéparametry každých 120 sekund (zpoátku každých300 sekund). Jak je vidt na obr. 4, traktor Deutz-Fahr byl v provozu po více než 20% doby zkoušenípi plném zatížení. Pi nízkém zatížení byl v provozu30% zkušební doby (tj. do 20% zatížení motoru) azbytek 50% pipadá na ástené zatížení (tj. od 20do 90% zatížení motoru).Teplota paliva v nádrži traktoru Deutz-Fahr sepohybovala jak je patrné z obr. 4 po více nežpolovinu z celkem zaznamenaných 605 hodinprovozu v rozmezí 40 – 55 stup C. Tyto vysokéteploty vznikají zahíváním paliva v erpadlech,v pedehátém filtru a palivovém potrubí, kteréprochází hlavou válce. Takto zaháté palivo procházípes chladi paliva a spolen s olejem uniklým zevstikovacích ventil se vrací zpt do nádrže. Kvlizrychlenému procesu stárnutí už zahátého epk.oleje by mla být nádrž vyprazdována peddlouhodobým zastavením práce a pak znovunaplnna vysoce kvalitním palivem z epk. oleje.Motorový olejHromadní paliva z epk. oleje v motorovémoleji vyžaduje dívjší výmnu tohoto motorovéhooleje pi provozu na epk. olej, než je tomu piprovozu na naftu. Výsledky dosažené u traktoruDeutz-Fahr vykazují lineární nárst obsahu palivav motorovém oleji o 5% bhem 60 hodin provozu. Utraktoru znaky Fendt došlo k nárstu o 5% bhem130 hodin provozu (obr. 5).125

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Power Output at Power Take-Offmax. Torque56Power Output 748Engine Rotation Speed1223Figure 3: Eight Test Modes within the EngineOperating Map according to 2000/25/EGfor Emission TestsTorqueObr. 3: Osm zkušebních režim v rámcicharakteristiky chodu motoru podle pedpisu2000/25/EG pro zkoušky emisíFrequency Distribution30%201510512%18%n = 301029% 8%5% 7% 7% 7% 6%20%00 10 20 30 40 50 60 70 80 % 100Engine Load (P TR )Frequency Distribution30n = 17803%20151025%14% 16%6% 8% 8% 9% 10%5

J. Witzelsperger & E. Remmele9. mezinárodní seminá TECHAGRO 2010 „Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmoty“Maximum tolerable fuel contents in the motor oilcan not be quoted as an absolute value because theydepend on oil composition and engine operationcharacteristics (e. g. oil temperature). For the Fendttractor with a relatively small oil volume and highmotor oil temperatures, the same oil exchangeinterval of about 200 operating hours is necessarydespite a lower fuel entry rate in comparison to theDeutz-Fahr tractor. This can be deduced from motoroil analyses that show an increase in viscosity atsome 200 operating hours after an initial decrease,caused by rapeseed oil entry (Fig. 6 and Fig. 7). Thislower turning point marks the beginning of anunregulated motor oil aging and should therefore notbe exceeded. In future, fuel entry in the motor oil isto be minimised, oil temperature has to be limited byan appropriate and effective motor oil coolingsystem and developments to a purpose designedmotor oil with low polymerisation tendency has tobe promoted. Besides that, the contribution ofimproving rapeseed oil fuel quality (e g. byadditives) has to be evaluated.Power Output and Fuel ConsumptionThe results show a slight increase of poweroutput and torque up to 10% during rapeseed oiloperation (Fig. 8). This can be explained by higherinjected fuel amounts in consequence of earlierinjection nozzle opening and higher fuel pressure inthe nozzle due to differences in fuel characteristics,such as viscosity and compressibility. However, forelectronically controlled injection systems (e. g.common-rail) a lower power output is expected,because of equal injection amounts (same nozzleopening time) and a 4% lower heating value ofrapeseed oil fuel. At about the same percentage asthe power output increase (10%), the mass relatedspecific fuel consumption is increasing when usingrapeseed oil. However, the volume based fuelconsumption with rapeseed oil is just about equal todiesel fuel operation, due to the higher density ofrapeseed oil (Fig. 9).EmissionsResults of emission measurements according todirective 2000/25/EG are shown in Figure 10 for theDeutz-Fahr tractor and in Fig. 11 for the Fendttractor. With the tested tractors the relevant emissionstandards (exhaust gas stage II and I) are proven tobe fulfilled with rapeseed oil fuel for CO, HC andparticle mass, but not for NO X . Besides the Deutz-Fahr Agrotron TTV 1160, when fuelled with dieselfuel, both tractors even meet the limiting values forHC of stage IV. Also particle mass emissions of theFendt tractor (stage I) with rapeseed oil fuel were inthe same range of the future limiting values of stageIII B and IV, which even though will be determinedby an alternative test cycle.Maximáln pípustný obsah paliva v motorovémoleji nemže být uveden jako absolutní hodnota,protože to závisí na složení oleje a provozníchcharakteristikách motoru (nap. teplot oleje). Utraktoru Fendt s pomrn malým množstvím oleje avysokými teplotami motorového oleje je nezbytnýstejný interval výmny oleje pibližn po 200hodinách provozu i pesto, že je zde nižší vstupnírychlost paliva ve srovnání s traktorem Deutz-Fahr.Toto je možné vyvozovat z analýz motorovéhooleje, které ukazují zvýšení viskozity po pibližn200 hodinách provozu, zatímco zpoátku došlok jejímu snížení zpsobeném vniknutím epkovéhooleje (obr. 6 a 7). Tato nižší hranice oznaujezaátek neregulovaného stárnutí motorového oleje atudíž by nemla být pekroena. V budoucnu je tebaminimalizovat vnikání paliva do motorového oleje,teplota oleje musí být omezena vhodným a úinnýmsystémem jeho chlazení a musí být podpoen vývojk úelovému motorovému oleji s malou náchylnostík polymerizaci. Krom toho musí být vyhodnocenymožnosti zlepšení kvality paliva z epkového oleje(nap. pidáním písad).Výstupní výkon a spoteba palivaVýsledky ukazují mírné zvýšení výstupníhovýkonu a kroutícího momentu do 10% bhemprovozu na epkový olej (obr. 8). To je možnévysvtlit vtším množstvím vstíknutého paliva, kemuž dochází dívjším otevením vstikovacítrysky a vyšším tlakem paliva v trysce v dsledkurozdíl v charakteristických vlastnostech paliva jakojsou viskozita a stlaitelnost. Avšak u elektronickyízených vstikovacích soustav (jako je nap.akumulátorové vstikování) se oekává nižšívýstupní výkon kvli stejným vstikovanýmmnožstvím (stejná doba otevení trysky) a o 4%nižší výhevnosti paliva z epkového oleje. Pibližno stejné procento, jako se zvýší výstupní výkon (o10%), se zvýší pi použití epkového oleje ispecifická spoteba paliva. Avšak objem spotebypaliva z epkového oleje je pibližn stejný jako piprovozu na naftu, protože epkový olej má vyššíhustotu (obr. 9).EmiseVýsledky mení emisí podle smrnice .2000/25/ES jsou uvedeny na obr. 10 u traktoruDeutz-Fahr a na obr. 11 u traktoru Fendt. Uzkoušených traktor byly splnny hlavní emisnílimity u paliva z epkového oleje (stupnvýfukových plyn I a II) u CO, HC a hmotnýchástic, ale nikoliv u NO x . Pokud je traktor Deutz-Fahr Agrotron TTV 1160 pohánn naftou, pak obatraktory splují i limitní hodnoty pro HC, stupe IV.Rovnž emise hmotných ástic u traktoru Fendt(stupe I) pohánném palivem z epkového olejebyly ve stejném rozmezí budoucích limitních hodnotstup III B a IV, které budou stanovenyalternativním zkušebním cyklem.127

80mm²/sKinematic Viscosity70656014Oil Change 1* 2 3 4 5Viscosity at 40°CViscosity at 100°C12102000 2200 2400 2600 2800 3000 h 3400Operating Hours (Fendt Vario 412)* Oil Change 1: Change from Motor Oil Mobil Delvac MX 15W40 to BayWa Plantomot 5W40Figure 6: Kinematic Viscosity of Motor Oil Samples Obr. 6: Kinematická viskozita vzork motorovéhoof the Fendt Farmer Vario 412 during several Motor oleje z traktoru Fendt Farmer Vario 412Oil Fillingsz nkolika olejových náplní80mm²/sKinematic Viscosity70656014Change 1* 2 3 4 5 678 9Viscosity at 40 °CViscosity at 100 °C1210200 400 600 800 1000 1200 h 1600Operating Hours (Deutz-Fahr TTV 1160)* Oil Change 1: Change from Mobil Delvac MX 15W40 to BayWa Plantomot 5W4010Figure 7: Kinematic Viscosity of Motor Oil Samples Obr. 7: Kinematická viskozita vzork motorovéhoof the Deutz-Fahr TTV 1160 during veral oleje z traktoru Deutz-Fahr TTV 1160Motor Oil Fillingsz nkolika olejových náplníPower Output (Power Take-Off))Power Output (Power Take-Off210kW15012090TorquePower Output700Nm50040030060Rapeseed Oil 879 h 20030Rapeseed Oil 863 h 100Diesel 874 h001000 1200 1400 1600 1800 1/min 2200Engine Speed210kW15012090TorquePower Output700Nm5004003006020030Rapeseed Oil 3224 h100Diesel 3230 h001000 1200 1400 1600 1800 1/min 2200Engine SpeedTorqueTorqueFigure 8: Power Output at Power Take-Off and Torque Obr. 8: Výstupní výkon na vývodovém hídeli aof the Deutz-Fahr TTV 1160 (up) and the Fendt Famer kroutící moment traktoru Deutz-Fahr TTV 1160Vario 412 (under) with Diesel and Rapeseed Oil Fuel (nahoe) a traktoru Fendt Farmer Vario 412 (dole)pi použití nafty a paliva z epkového oleje128

1400ml/kWhRotation Speed 2100 min -1Rot. Speed 1400 min -1 Idle1000Rapeseed Oil800Diesel600before adaptation4002000Load in %: 10017525031041005756507--8Test Modes (8-Mode-Cycle 2000/25/EG)1400ml/kWhRotation Speed 1950 min -1Rot. Speed 1350 min -1Idle1000Rapeseed Oil800Diesel6004002000Load in %: 10017525031041005756507--8Test Modes (8-Mode-Cycle 2000/25/EG)Figure 9: Volumetric Specific Fuel Consumptionof the Deutz-Fahr TTV 1160 (up) and the Fendt FamerVario 412 (under) with Diesel and Rapeseed Oil FuelFuel ConsumptionFuel Consumption11g/kWh9876CO-, NO x -EmissionsDiesel FuelRapeseed Oil FuelLimiting Value (Stage II)543210-- CO NO x-- HC ParticleExhaust Gas Components1,1g/kWh0,90,80,70,60,50,40,30,20,10,0HC-, Particle-EmissionsFigure 10: Limited Exhaust Gas Emissionswith Rapeseed Oil and Diesel Fuel of a Deutz-FahrAgrotron TTV 1160 in Comparison to Limiting Valuesof Exhaust Gas Stage II11g/kWh987CO-, NO x -Emissions(Limiting Value: 1,3)Diesel FuelRapeseed Oil FuelLimiting Value (Stage I)6543210-- CO NO x-- HC ParticleExhaust Gas Components1,1g/kWh0,90,80,70,60,50,40,30,20,10,0HC-, Particle-EmissionsFigure 11: Limited Exhaust Gas Emissionswith Rapeseed Oil and Diesel Fuel of a Fendt FarmerVario 412 in Comparison to Limiting Valuesof Exhaust Gas Stage IObr. 9: Objemová specifická spoteba paliva uu traktoru Deutz-Fahr TTV 1160 (nahoe) a Fendt FarmerVario 412 (dole) pi provozu na naftu a epkový olejObr. 10: Limitované emise výfukových plynu traktoru Deutz-Fahr Agrotron TTV 1160 pohánnémpalivem z epkového oleje a naftou ve srovnánís limitními hodnotami výfukových plyn stupn IIObr. 11: Limitované emise výfukových plynu traktoru Fendt Farmer Vario 412 pohánnémpalivem z epkového oleje a naftou ve srovnánís limit. hodnotami výfukových plyn stupn I129

Apart from NO x , rapeseed oil fuel operation hasadvantages for limited emission componentscompared to diesel fuel, in particular for HC. Adetailed look at the emissions of both tractorsreveals, that idle and low load operation withrapeseed oil fuel leads to higher particulate mass andCO emissions in comparison to diesel fuel, whereasduring middle and heavy load operation particulatematter and CO emissions are equal or less. Theemission characteristics of both tractors do not showany trend over the investigated operation time.Comparing emissions between rapeseed oil anddiesel fuel operation, it has to be considered, thatengines can only be optimised properly for either,rapeseed oil or diesel fuel. Because of the fact thatthere is no sophisticated optimisation of the presentlyavailable retrofitted conventional diesel engines, ahigh potential of emission reduction can be deduced.With fuel specific optimisation of the engine, theengine operating map and exhaust gas after treatmentsystems, the fulfilment of upcoming emissiondemands appears to be feasible with rapeseed oil fuel.Further tests will be conducted, focussing also onseries produced stage III tractors, provided by themachinery industry, and other not limited emissioncomponents.ConclusionsBoth rapeseed oil fuelled tractors showed a highreliability during operation. The basis for that were acareful technical supervision and maintenance,skilled operators, a convenient operational profile aswell as a high rapeseed oil fuel quality according topre-standard DIN V 51605. For reducingmaintenance work future development should aimespecially on the reduction of fuel entry into themotor oil. Regarding emission behaviour, rapeseedoil operation has advantages in terms of thereduction of limited exhaust gas components, apartfrom NO x . However, new engine and exhaust gasafter treatment technology require further adaptationmeasures for rapeseed oil use.Because of the non-restrictive suitability forpractice use of the investigated rapeseed oil fuelledtractors, confidence of the operators was very highand tractors are further operated with rapeseed oilfuel. Higher maintenance work is accepted for thesake of implementing an independent fuel supply inagriculture.S výjimkou NO x je provoz na palivo z epkovéhooleje výhodnjší oproti použití nafty, kvli nižšímuobsahu ostatních složek výfukových plyn, zvláštpak HC. Podrobné zkoumání emisí u obou traktorukazuje, že chod na prázdno a provoz s nízkýmzatížením vede u paliva z epkového oleje k vtšímumnožství hmotných ástic a emisí CO ve srovnánís provozem na naftu, zatímco pi provozu sestedním a vysokém zatížení jsou emise hmotnýchástic a CO stejné nebo nižší. Emisní charakteristikyobou traktor nevykazovaly v prbhu zkoumanéprovozní doby žádný vývoj. Pi srovnání emisívzniklých provozem na epkový olej a provozem nanaftu musíme vzít v úvahu, že motory mohou býtsprávn optimalizovány pouze bu na epkový olej,nebo na naftu. Vezmeme-li v úvahu, že v souasnédob neexistuje žádná propracovaná optimalizacedodaten vybavených konvenních naftovýchmotor dá se pedpokládat, že je zde ješt vysokýpotenciál pro snížení emisí. Pi optimalizaci palivapro uritý motor, diagramu provozu motoru anásledné úpravy výfukových plyn je možné použitípaliva z epkového oleje. Budou provádny dalšízkoušky zamené rovnž na adu traktor sestupnm výfukových plyn III vyrábnýchproducenty zemdlských stroj.ZávryOba traktory pohánné palivem z epkovéhooleje prokázaly bhem provozu vysokouspolehlivost. Základem pro to byla pelivá technickákontrola a údržba, kvalifikovaná obsluha, vhodnýprovozní profil a vysoká kvalita epkového olejepodle normy DIN V 51605. Pro omezení údržby byml být budoucí vývoj zamen zvlášt na sníženímnožství paliva, které pronikne do motorovéhooleje. Vzhledem ke složení emisí je provoz na palivoz epkového oleje výhodný, protože snižujemnožství limitovaných složek výfukových plyns výjimkou NO x . Avšak nový motor a technologiepro následnou úpravu výfukových plyn vyžadujídalší adaptace nutné pro použití epkového oleje.Protože výzkumem nebyla zjištna žádnáomezení v praktickém použití traktor pohánnýchpalivem z epkového oleje byla dvraprovozovatel velmi vysoká a traktory i nadálepoužívají epkový olej jako palivo. Poítá ses vyššími nároky na údržbu v dsledku zavádnínezávislého zásobování palivem v zemdlství.130

AcknowledgementThe authors would like to thank greatly the Bavarian State Ministry for Agriculture and Forestry for financingthis research project. Special thanks go to Wolfgang Löw from the LVFZ Kringell of the Bavarian StateResearch Centre for Agriculture for the excellent co-operation. The entire report is available atwww.tfz.bayern.de.PodkováníAutoi by rádi podkovali Ministerstvu zemdlství a lesnictví Bavorska za financování tohoto výzkumnéhoprojektu. Zvláštní dík za vynikající spolupráci pak patí Wolfgangu Löwovi z Bavorského státního výzkumnéhocentra pro zemdlství. Celá zpráva je k dispozici na www.tfz.bayern.deLiteraturaEuropean Union (2000): Directive 2000/25/EG of the European Parliament and the Council of 22 May 2000 onaction to be taken against the emission of gaseous and particulate pollutants by engines intended to poweragricultural or forestry tractors and amending Council Directive 74/150/EECEvropská unie (2000): smrnice 2000/25/ES Evropského parlamentu a Rady z 22. kvtna 2000 o opateních protiemisím plynných a pevných zneisujících látek z motor urených k pohonu zemdlských nebo lesnickýchtraktor a upravující smrnici Rady . 74/150/EHS.Thuneke, K.; Gassner, T.; Emberger, P.; Remmele, E. (2009): Untersuchungen zum Einsatz rapsölbetriebenerTraktoren beim Lehr-, Versuchs- und Fachzentrum für Ökologischen Landbau und Tierhaltung Kringell.Berichte aus dem TFZ 17. Straubing: Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum fürNachwachsende RohstoffeKontakt:Klaus Thuneke, Thomas Gassner, Peter Emberger - Technologie- und Förderzentrum, Schulgasse 18, D-94315Straubing, Germany131

132

Název:Title:Vydavatel:Organizer:Druh publikace:Type of publication:Odborný garant:Professional guarantee:Stav a nové výzvy pro smsné a biogenní pohonné hmotyActual state and new chalanges for mixed and biogenic fuelsVýzkumný ústav zemdlské techniky, v.v.i. (VÚZT, v.v.i.) podkoordinací a gescí Sdružení pro výrobu bionafty (SVB)Ministerstvo zemdlství eské republiky (MZe R)eská zemdlská univerzita v Praze, Technická fakulta, Katedratechnických zaízení staveb (ZU - TF KTZS)Research Institute of Agricultural Engineering Prague, p.r.i. (VÚZT, v.v.i.) underthe coordination and gestion of the Association for Biodiesel Production Prague(SVB)Ministry of Agriculture of the Czech Republic (MZe R)Czech University of Life Sciences in Prague, Faculty of Engineering,Department of Technological Equipment of Buildings (ZU - TF KTZS)Sborník pednášek a odborných pracíProceedings of the international seminarPetr Jevi, VÚZT, v.v.i. & SVB PrahaPetr Jevi, VÚZT, v.v.i. & SVB PragueEditor:Editor:Vydání:Edition:Zdeka ŠediváZdeka ŠediváprvnífirstNáklad:100 výtiskNumber of copies: 100Poet stran: 133Number of pages: 133Tisk:Press:Reprografické služby VÚZT, v.v.i. Praha – Ing. Jií BradnaReprographic services of VÚZT, v.v.i. Prague – Jií Bradna, MAISBN 978-80-86884-51-6Za vcnou a jazykovou správnost píspvk odpovídají autoi.The authors take full responsibility for factual and language correctness of the papers.133