2. generations biobrændstof projekt - friture olie

Skrevet 22/6 2014 af NA.
I september 2013 konverterede DAJOLKA 2 stk. VW T5 2,5TDI kassevogne fra 2 firmaer i Københavnsområdet. Bilerne blev konverteret med henblik på at kunne køre på renset brugt fritureolie i ren form. Den ene bil tilhører firmaet GG2D, der indsamler brugt fritureolie fra restauranter, og den anden bil tilhører firmaet Grøn Cater, der leverer grønne fødevareprodukter. Begge firmaer ønskede at styrke deres grønne image ved helt konkret at køre på CO2 neutralt brændstof, frem for at købe sig til et grønt image i form af CO2 kvoter o.l.

Siamak, GG2D(tv), og Said, Grøn Cater. Bilerne VW T5 2,5TDI 130hk, motor hhv. BNZ og AXG

Fakta om brugt fritureolie:

  • Brugt fritureolie er ren planteolie af varieret oprindelse(rapsolie, palmeolie, solsikkeolie, palmin etc.), som har været brugt til madlavning, typisk friturestegning.

  • Efterhånden som olien bruges til madlavning ældes den gradvist, hvilket medfører en forøgelse af frie fedtsyrer (FFA: Free Fatty Acids), og olien forurenes med madrester og sodpartikler. Derfor udskifter restauranterne regelmæssig olien for at opretholde god kvalitet og smag af maden. Levetiden af fritureolien kan evt. forlænges ved filtrering. Det er indholdet af såkaldte polære materialer, på engelsk Total Polar Materials(TPM), der indikerer oliens tilstand ift. aldring. Myndighederne stiller krav til at fritureolien udskiftes når TPM overstiger 24%.

  • Når fritureolien kasseres bliver den klassificeret som et animalsk biprodukt kategori 3, som kræver håndtering af autoriserede aktører. Hvis olien skal ”frigives” fra klassificering som animalsk biprodukt, skal den hygiejniseres, enten ved varmebehandling ved 130°C (70°C på biogasanlæg), eller kemisk proces, f.eks. ved omdannelse fra ren planteolie til biodiesel. Man skal søge Fødevarerstyrelsen om tilladelse til at indsamle fritureolie.

  • Kvaliteten fra brugt fritureolie afhænger meget af oliens oprindelse, samt af hvor længe olien er blevet brugt, og hvordan den efterfølgende håndteres. Rapsolie som oprindelse giver f.eks. en god flydende kvalitet ift. f.eks. palmeolie og palmin, som er tyktflydende eller helt stift. Olien bør renses hurtigst muligt for madrester, vand mm. , og bør opbevares i rene lukkede beholdere.

  • Vores erfaring viser at god kvalitet fritureolie, hovedsagelig baseret på rapsolie, giver en god teknisk kvalitet på højde med raffineret rapsolie, dog med undtagelse af indholdet af frie fedtsyrer, FFA(Free Fatty Acids), som ligger højere pga. den naturlige aldring, der sker som følge af påvirkning med varme, luft(iltning), vand(hydrolyse). Ift. motorbrændstof er grænseværdien 1% FFA, hvor vi i god fritureolie har set FFA indhold på 1,5-2%, dvs. for højt til DIN51605 standarden for planteolie til motorbrændstof. Dog er det ikke alarmerende højt, og ikke højere end at nogle motorleverandører tillader op til 2% FFA i planteoliebrændstof. Indholdet af vand er normalt ikke noget problem fordi alt frit vand fordamper ved de høje temperaturer under friturestegning (160-200°C). Indholdet af askedannende stoffer som fosfor, Ca+Mg og S er meget lave pga. at oprindelsen hovedsagelig er fuld raffineret olie.

  • Når brugt fritureolie anvendes til biobrændstof tæller det dobbelt i CO2 regnskabet, da man politisk har bestemt at biobrændstof baseret på affaldsprodukter, såkaldt 2. generations biobrændstof, skal favoriseres ift. 1. generations biobrændstof, baseret på ”nye” råvarer. Derfor er brugt fritureolie et eftertragtet produkt som råvare til biodiesel, som anvendes ifm. den tvungne iblanding af biodiesel i fossilt diesel, da olieselskaberne på den måde reelt set rent fysisk kan nøjes med at iblande halvdelen af den mængde biobrændstof der er krav om. Derfor kan renset brugt fritureolie afsættes til en høj pris der næsten er på niveau med ny madolie, og fra at restauratørerne regnede det som affald, er det nu noget de kan få penge for.

  • Fritureolie renses tilfredsstillende ved grov-filtrering, bundfældning, efterfulgt af fin-filtrering gennem 0,5-1 Micron patronfiltre, af samme type som anvendes ved filtrering af nypresset planteolie.

  • Den bedste og flydende kvalitet kan anvendes direkte i modificerede dieselmotorer, eller anvendes som råvare til biodieselproduktion. Den mere tyktflydende fritureolie, og fedt på fast form, kan omdannes til biodiesel, eller afsættes til biogasanlæg, hvor metan bakterier omdanner fedt og andet organisk materiale til biogas (ca. 2/3 metan og 1/3 CO2). Biogassen afbrændes typisk i kraftvarmemotorer der producerer strøm og varme. Biogasanlæggene kan også aftage andre fedtholdige affaldsprodukter.

  • Hvis fritureolie anvendes til motorbrændstof skal der, som ved alle andre biobrændstoffer, betales mineralolieafgift svarende til det mineralske brændstof man erstatter. Afgiften for ren planteolie udgør pt. 3,06 kr/l inkl. moms.

Samarbejdet mellem DAJOLKA og GG2D startede i 2011 og DAJOLKA har leveret pumper og filtreringsudstyr til rensnings af olien, analyser af olieprøver og bidraget med erfaring opbygget gennem mange år med arbejdet med ren planteolie. Samarbejdet har givet os mulighed opbygge erfaring med brugt fritureolie på professionelt plan. Det har givet os mulighed for i længere perioder at køre vores egne biler på brugt fritureolie fra GG2D. Det har rykket vores opfattelse fra at brugt fritureolie generelt er af meget dårligt kvalitet, anvendt direkte som motorbrændstof, til at kvaliteten faktisk næsten kan være på højde med ny planteolie.

4 eksempler på ren planteolie. Fra venstre: Brugt fritureolie baseret på palmeolie(A), Brugt fritureolie baseret på raffineret rapsolie(B), samt Koldpresset rapsolie(C) og Raffineret rapsolie(D)

Bilerne blev som tidligere nævnt konverteret hos DAJOLKA i september 2013. Teknikken er velafprøvet gennem en lang årrække og vi har mange gode referencer, men I det ene tilfælde blev tilliden til teknologien hurtigt sat på prøve, i det turboen på GG2D´s vogn havarerede totalt kort tid efter konverteringen. Der var tale om et brugt køretøj, som var blevet anskaffet kort tid før konverteringen, så det var ikke muligt af få placeret ansvar eller at få reparationen dækket. Dog havde både den tidligere ejer og GG2D observeret unormale forhold omkring turboen allerede inden konverteringen. Bilen har nu kørt knap 50.000km på fritureolie efter udskiftning af turbo, og ifølge GG2D´s direktør, Siamak Elmi, kører den som en drøm. 

Fakta om ombygning af dieselmotor:

  • ren planteolie minder langt hen ad vejen om almindeligt fossilt dieselolie, men ved omgivelsestemperatur er planteolie meget tyktflydende ift. diesel. Når planteolie opvarmes falder viskositeten betydeligt så det bliver næsten lige så tyndtflydende som diesel.

  • i princippet kan alle dieselmotorer køre på opvarmet planteolie, men da motoren og brændstoffet i tanken afkøles når bilen står stille, er det nødvendigt at foretage nogle modificeringer af motor og brændstofsystem, for at motoren kan starte tilfredsstillende, og for at brændstoffet i tanken forsynes hurtigt nok til motoren.

  • Typisk installeres tykkere slanger, samt opvarmning af brændstoffet vha. kølervandet (spildvarme)

  • I nogle tilfælde startes motoren på diesel og køres varm, hvorefter man skifter til planteolie – et såkaldt 2-tank system. I andre tilfælde kan motoren ændres så den kan starte direkte på planteolie – et såkaldt 1-tank system.

  • planteolien skal overholde kvalitetskrav specificeret i DIN norm 51605. Formålet med kvalitetskravene er, sammen med modificering at motoren, at sikre effektiv forbrænding, som minimerer emissionerne, og sikrer motoren normal lang levetid. Omvendt, kan dårligt brændstof og ikke optimeret motorer lede til øget emission og forkortelse af motorens levetid. I værste tilfælde kan det medføre havari på motoren. 

  • De 2 VW T5 biler blev konverteret med 1-tank system for VAG TDI Pumpe-Dyse motorer, som i de konkrete tilfælde omfattede:

    • udskiftning af elpumpe i brændstoftank

    • montering af tykkere brændstofslange

    • montering af varmeveksler til opvarmning af brændstof vha. motorens kølervand

    • montering af ekstra brændstoffilter med elektrisk opvarmning af brændstof, som aktiveres indtil motoren er varm.

    • udskiftning af gløderør

    • ændring af motorstyring så motoren kan koldstarte direkte på planteolie

    • installere oliefyr og separat tank dertil. Oliefyret forsynes med almindeligt diesel, og anvendes til forvarmning af motor når temperaturen er under ca. 0°C. Den en bil havde allerede originalt oliefyr, så den skulle derfor bare have installeret separat tank dertil.

    • Udskiftning af partikelfilter på den ene af bilerne, da det originale partikelfilter ikke fungerer tilfredsstillende med ren planteolie. Det er regenereringsprocessen (rensning af filteret) som ikke fungerer med det originale filter med planteoliebrændstof.

    • Prisen for konvertering af disse køretøjer var ca. 20.500 kr. Dertil kom der på den ene bil omkostning på ca. 11.500 kr til installering af et 5kW oliefyr, og på den anden en omkostning på ca. 6.000 kr til udskiftning af partikelfilter. Alle nævnte priser inkl. moms.

Tegningen viser princippet i ombygningen af TDI pumpe-dyse motorer.
Konverteringskit til VAG TDI pumpe-dyse motorer

Som nævnt favoriseres 2.generations biobrændstof ift. 1. generation, da det naturligvis er indlysende smart at benytte en ressource der allerede har tjent et formål én gang. Man kan populært sige at de energimæssige omkostninger til fremstilling allerede er afskrevet ifm. den første anvendelse. Det kræver kun en meget beskeden indsats at indsamle og filtrere fritureolie. Imidlertid er brugt fritureolie og andre affaldsprodukter meget begrænsede ressourcer, som ikke rækker langt i den store sammenhæng. Så derfor vil vi opfordre politikere m.fl. til ikke at favoriserer 2. generations biobrændstoffer på sådan en måde, at bæredygtige 1-generationsteknologier udelukkes.

I denne forbindelse tænker vi naturligvis på anvendelse af ren planteolie, som har en meget fin energi- og CO2 balance, hvor energiforbruget til fremstillingen kun udgør ca. 13% af den energi der kommer ud af det. Heraf går de ca. 10 af de 13% til dyrkning, mens kun 3 % går til selve transport og proces. Til sammenligning kræver det marginalt 16% at fremstille fossilt diesel, og 26% at fremstille biodiesel fra rapsolie. Anvendelsen af f.eks. koldpresset rapsolie passer perfekt ind i landbruget, hvor foderkagerne anvendes som proteinfoder, halmen til f.eks. energi, og planteolien kan anvendes på traktorer og andre store dieseldrevne maskiner, samt biler der generelt kører længere i landdistrikterne end i byerne.

Ren planteolie fra f.eks. raps kan også umiddelbart virke som en begrænset ressource, hvis man ser det ift. det samlede brændstofforbrug, men ikke desto mindre kan det udgøre en betragtelig del af brændstofforbruget i landbruget, og samtidigt bidrage til produktion af proteinfoder, som erstatter importeret protein, typisk fra Brasilien. Desuden ligger der nogle ikke udnyttede potentialer gemt i mixafgrøder. F.eks. kan Ærter og Dodder dyrkes samtidigt på den samme mark, og udbyttet af ærter øges med 30%, samtidigt med at kan høstes olieholdige Dodder frø nok til at producere det brændstof der er nødvendigt til dyrkning af marken.

Generelt føler vi en tendens til at man søger én enkelt perfekt løsning, som kan løse alle udfordringer der er nødvendige for at skifte fra fossile brændstoffer til alternative energikilder. Vi mener at det i stedet er nødvendigt med mange forskellige teknologier, der hver i sær kan udnytter ressourcerne bedst muligt, og anvendes der hvor de gør mest gavn og fungerer bedst.

  • Motorrum efter konvertering

    Motorrum efter konvertering

  • A) brændstoffilter med elvarme, B) varmeveksler, C) Kuglehane, F) original brændstoffilter

    A) brændstoffilter med elvarme, B) varmeveksler, C) Kuglehane, F) original brændstoffilter

  • 5kW oliefyr installeret under bilen

    5kW oliefyr installeret under bilen

  • G) ny brændstofpumpe til fritureolie, H) brændstofpumpe til oliefyr

    G) ny brændstofpumpe til fritureolie, H) brændstofpumpe til oliefyr

  • El-fødepumpe til fritureolie

    El-fødepumpe til fritureolie

  • Forfilter før den nye el-fødepumpe til fritureolie

    Forfilter før den nye el-fødepumpe til fritureolie

  • Mit i processen at skifte gløderør

    Mit i processen at skifte gløderør

  • Udskiftning af partikelfilter

    Udskiftning af partikelfilter

  • Motorrum efter konvertering
  • A) brændstoffilter med elvarme, B) varmeveksler, C) Kuglehane, F) original brændstoffilter
  • 5kW oliefyr installeret under bilen
  • G) ny brændstofpumpe til fritureolie, H) brændstofpumpe til oliefyr
  • El-fødepumpe til fritureolie
  • Forfilter før den nye el-fødepumpe til fritureolie
  • Mit i processen at skifte gløderør
  • Udskiftning af partikelfilter

Relaterede varer

ANC/Elsbett 1-tank rapskit til VW T5 2,5TDI PD

1-tank system til VAG TDI Pumpe-Dyse, 130hk, motorkode: AXD

Fuchs Plantomot 5W40, 20l

Til moderne dieselmotorer der kører på Biodiesel eller Ren Planteolie

Sealand Quick Maxi, selvansugende pumpe, 230V

Med ledning og afbryder

20" patronfilterhus, transparent. 3/4"

Inkl. nøgle og monteringsbeslag.

AFJ 20.1 TBE, Excenter-snekkepumpe, bærbar

Transportabel. Til fedt og andre meget tyktflydende væsker.