Масло семян каннабис является полностью возобновляемым продуктом и уже используется в качестве сырья для производства биодизельного топлива, которое затем смешивается с ископаемым дизельным топливом. Дизельные смеси для транспорта присутствуют на европейском рынке уже более 20 лет с максимальной долей биодизеля 7 об.%. Биодизель из масла семян конопли производится в промышленных масштабах в Европе с 1992 г.
Однако процесс переэтерификации в биодизель не только потребляет химические вещества и энергию, но также производит отходы, такие как глицерин. Следовательно, было бы полезно, если бы чистые растительные масла или смеси растительных масел из масла семян конопли и, например, спиртов подходили для заправки существующих дизельных двигателей без необходимости обширной химической конверсии. Результаты исследований показали, что смешивание масла с высшими спиртами может привести к выраженному снижению вязкости.
Спирты из возобновляемых источников
Спирты, получаемые из возобновляемых источников, представляют большой интерес в качестве компонентов топлива из масла семян марихуаны. Спирты являются легкими компонентами, летучими и легко испаряющимися. На стабильность спиртовой смеси влияют молекулярные взаимодействия между спиртовыми компонентами и другим топливом, используемым для смешивания. Топливные смеси должны быть стабильными во времени и в переменных температурных условиях, чтобы обеспечить надежные свойства топлива из масла семян конопли во время впрыска и сгорания. Образование фаз различных компонентов вследствие растворения или расслоения может привести к серьезным проблемам в работе двигателя.
Смеси этанола и дизельного топлива можно стабилизировать путем добавления в смесь эмульгатора или сорастворителя, чтобы обеспечить растворимость этанола в дизельном топливе из масла семян конопли. Спирты можно использовать в двигателях внутреннего сгорания, а смесь спирта с бензином используется в коммерческих целях. Однако не все спирты одинаково подходят для купажирования. Легкие спирты, такие как метанол и этанол, оказались менее стабильными в смесях с растительным маслом из семян конопли. Интерес к бутанолу как компоненту топлива в последние годы возрос, поскольку бутанол имеет более высокую низшую теплотворную способность, более высокое цетановое число и более высокую вязкость, чем этанол или метанол.
Настройки двигателей для работы с биотопливом
Необходимо либо настроить двигатели для работы на топливе из масла семян марихуаны, свойства которого отличаются от ископаемого дизельного топлива, либо настроить свойства возобновляемых видов топлива, чтобы они соответствовали работоспособности двигателей CI. В этом исследовании оценивается смешивание этанола и бутанола с маслом из семян конопли. Для смесей, которые считались стабильными, он сообщает о кинематической вязкости, плотности, поверхностном натяжении и CFPP. Эти ключевые свойства оцениваются и сравниваются со стандартами ЕС для автомобильного топлива, биодизеля и судового топлива.
Анализ работы биотоплива в двигателях
Для проверки стабильности смеси спирта и масла из семян конопли с различными пропорциями спирта готовили в общем объеме от 40 до 50 мл в мерном цилиндре, встряхивали вручную в стеклянной бутылке и заливали в мерный цилиндр для проверки. Смеси оценивали визуально и фотографировали. Цилиндры плотно закрывали и хранили от нескольких дней до двух недель при комнатной температуре, в течение которых их неоднократно проверяли. После определения стабильных комбинаций спирт- масло из семян конопли были приготовлены смеси этанола и рапсового масла и бутанола и рапсового масла до конечных объемов 200 мл, которые использовались для измерения их физических и химических свойств.
Заключение
Плотность всех смесей и чистого масла из семян конопли соответствовала предельным значениям плотности для остаточного судового топлива. Даже значения их кинематической вязкости при 40 ◦C не выходили за пределы требований, предъявляемых к остаточным судовым топливам при 50 ◦C. Смесь 30% бутанола и 70% масла из масла семян каннабиса соответствовала пределу плотности и почти пределу кинематической вязкости некоторых дистиллятных судовых топлив.
Эти результаты показывают, что смеси бутанола и масла из семян конопли кажутся наиболее подходящими для использования в силовых установках и судовых двигателях. Потребуются более подробные анализы свойств смесей и различные испытания двигателей, прежде чем эти смеси можно будет рекомендовать для использования в коммерческих двигателях.