Руководство по возобновляемому дизельному и биодизельному топливу

По мере того как экологическая устойчивость становится главным приоритетом для грузоотправителей и перевозчиков, все большее значение приобретает использование альтернативных видов топлива. Возобновляемое дизельное топливо и биодизель стали двумя жизнеспособными видами альтернативного топлива, которые могут сыграть ключевую роль в декарбонизации транспорта. Но в чем разница между этими двумя видами энергии? Как грузоотправители и перевозчики могут получить выгоду от их использования? В этом руководстве представлена подробная информация о возобновляемом дизельном топливе и биодизеле, чтобы вы могли принять обоснованное решение о том, как лучше всего интегрировать их в свою транспортную сеть.

Что такое возобновляемое дизельное топливо?

Возобновляемое дизельное топливо - это топливо, изготовленное из жиров и масел, таких как соевое или рапсовое масло, и обработанное таким образом, что по химическому составу оно практически не отличается от нефтяного дизельного топлива. Следовательно, возобновляемое дизельное топливо может использоваться в качестве заменителя или "заменяемого" топлива для нефтяного дизельного топлива. Благодаря своему составу оно может совместно перерабатываться с нефтяным дизельным топливом, транспортироваться по нефтепроводам и продаваться на автозаправочных станциях, как с добавлением смеси, так и без нее. Таким образом, 100-процентное возобновляемое дизельное топливо, R100, доступно в качестве полной замены нефтяного дизельного топлива, хотя возможны и более низкие смеси.

Самым распространенным методом производства возобновляемого дизельного топлива в США является гидропереработка или гидроочистка, которая аналогична процессу, используемому для крекинга сырой нефти в бензин, дизельное топливо и другие нефтепродукты. Поскольку технология, используемая для переработки сырой нефти, применяется и для производства возобновляемого дизельного топлива, стимулов для перехода на производство возобновляемого дизельного топлива без существенной экономической поддержки из внешних источников гораздо меньше. Таким образом, производство возобновляемого дизельного топлива является ценовым запретом для масштабирования без соответствующей углеродной политики.

Каковы преимущества использования возобновляемого дизельного топлива?

• Меньше вероятность повреждения топливопроводов и фильтров, и оно лучше работает при низких температурах
• Получается из возобновляемого источника и может производиться внутри страны, тем самым снижая выбросы за весь жизненный цикл и ограничивая зависимость от иностранной нефти
• Подходит для замены топлива для автомобилей благодаря своему химическому составу, который почти такой же, как у нефтяного дизельного топлива

Каковы недостатки использования возобновляемого дизельного топлива?

• При неправильном управлении сырье для производства возобновляемого дизельного топлива будет выращиваться, тем самым вытесняя сельскохозяйственные культуры и пахотные земли, которые в противном случае использовались бы для производства продуктов питания.
• Вырубка лесов или плохие методы управления землей при неправильном управлении могут быть связаны с производством возобновляемого дизельного топлива
• Не полностью отсутствуют выбросы выхлопных газов, такие как твердые частицы, которые могут нанести вред населению, подверженному воздействию окружающей среды.

Роль возобновляемого дизельного топлива в снижении выбросов парниковых газов

По данным Департамента энергетики  (DOE), потенциал снижения выбросов парниковых газов при использовании возобновляемого дизельного топлива вместо нефтяного составляет около 62% для автомобилей большой грузоподъемности. По данным Коалиции чистых городов Западного Вашингтона , R100 снижает количество твердых частиц примерно на 34%, оксидов азота - на 10%, а оксида углерода - на 12% по сравнению с нефтяным дизельным топливом.

Общий обзор производства, потребления и ценовых тенденций возобновляемого дизельного топлива

Как мы анализируем возобновляемое дизельное топливо, его производство и потребление определяются почти исключительно Калифорнией. Однако распространение стандартов чистого топлива в штатах, таких как Орегон и Вашингтон, а также более целенаправленные цели Стандарта возобновляемого топлива также могут способствовать росту рынка. Повышенное внимание к чистым видам топлива для морских перевозок также может укрепить рынок возобновляемого дизельного топлива.

Производство

Самым большим фактором, стимулирующим производство возобновляемого дизельного топлива, является калифорнийский стандарт низкоуглеродного топлива и, в меньшей степени, орегонская программа чистого топлива, поскольку стимулы достаточно сильны, чтобы сделать возобновляемое дизельное топливо экономически выгодным. Государственные гранты и стимулы, а также национальный стандарт возобновляемого топлива также поддерживают производство возобновляемого дизельного топлива.

По прогнозам Управления энергетической информации (EIA), к концу 2023 года внутренние мощности по производству возобновляемого дизельного топлива увеличатся почти в три раза с нынешних 77 000 баррелей в день.

Потребление

Хотя Калифорния остается лидером по производству и импорту возобновляемого дизельного топлива, имея более 570 заправочных станций, другие штаты начинают следовать ее примеру. В частности, Орегон, Айдахо и Монтана уже присутствуют в этом секторе, хотя и в меньших масштабах.

Ценовые тенденции

В Калифорнии цены на возобновляемое дизельное топливо исторически довольно тесно связаны с ценами на нефтяное дизельное топливо. За пределами калифорнийского рынка и его экономических стимулов цена на возобновляемое дизельное топливо более запретительна, что препятствует его широкому использованию.

Что такое биодизель?

Биодизель производится из животных жиров, растительных масел или переработанной ресторанной смазки, является возобновляемым и биоразлагаемым. Основным сырьем для производства биодизеля в США является растительное масло, особенно соевое.

Процесс производства биодизеля заключается в соединении жиров и масел со спиртом в присутствии катализатора в процессе, называемом переэтерификацией. При этом масла биомассы превращаются в метиловые (или этиловые) эфиры жирных кислот. Для сравнения, нефтяное дизельное топливо состоит из насыщенных углеводородов. Незаметно, что стоимость производства биодизеля примерно такая же, как и нефтяного дизельного топлива.

Каковы преимущества использования биодизеля?

• Биодизель широко доступен; фактически, смеси биодизеля до 5% типичны почти для всего дизельного топлива, продаваемого по всей территории США. Смеси биодизеля в 2% (B2), 5% (B5) и 20% (B20) также довольно распространены. В отличие от возобновляемого дизельного топлива, смеси биодизеля обычно остаются на более низких уровнях, поэтому B100 не встречается.
• Биодизель поступает из возобновляемого источника и может производиться внутри страны, тем самым снижая выбросы на протяжении всего жизненного цикла и ограничивая зависимость от иностранной нефти.
• Для работы автомобиля на биодизельном топливе не требуется никаких модификаций, хотя владельцам и операторам следует быть внимательными при рассмотрении более высоких уровней смешивания, поскольку могут существовать ограничения, характерные для конкретного автомобиля.
• Большая смазывающая способность биодизеля по сравнению с нефтяным дизельным топливом помогает предотвратить преждевременный износ топливной системы.
• Биодизель имеет более высокое содержание кислорода по сравнению с нефтяным дизельным топливом, что снижает выбросы, но также уменьшает пиковую мощность двигателя.
• Биодизель гораздо менее токсичен, чем нефтяное дизельное топливо, что облегчает уборку разливов.
• В отличие от нефтяного дизельного топлива, биодизель не содержит серы или бензола, известного канцерогена.

Каковы недостатки использования биодизеля?

• Поскольку биодизель производится на основе растительного сырья и хранится на заправочных станциях, он может покрыться плесенью, если станет слишком тепло, или сгуститься, если станет слишком холодно.
• Большая смазывающая способность биодизеля по сравнению с нефтяным дизельным топливом вызывает опасения по поводу отложений на стенках баков и труб, которые могут засорить топливные фильтры.
  • Примечание: Присадки, такие как улучшители холодного потока, стабилизаторы топлива, антимикробные присадки, моющие присадки и ингибиторы коррозии, могут помочь смягчить менее желательные свойства биодизеля.
• Мелкосерийное производство биодизеля низкого качества, как правило, не столь равномерно и надежно, как качество нефтяного дизельного топлива
• При неправильном управлении сырьевые материалы будут выращиваться для производства биодизеля, тем самым вытесняя сельскохозяйственные культуры и пахотные земли, которые в противном случае использовались бы для производства продуктов питания.
• Не полностью свободны от выхлопных газов, таких как твердые частицы, которые могут нанести вред населению.

Роль биодизеля в сокращении выбросов парниковых газов

Снижение выбросов при использовании биодизеля зависит от множества факторов, таких как исходный материал и уровень смешивания. По данным Министерства энергетики США, использование биодизеля (B20) может привести к значительному снижению выбросов парниковых газов от большегрузных автомобилей. Фактически, выбросы биодизеля могут быть снижены примерно на 60 % по сравнению с нефтяным дизельным топливом.

Далее эту статистику подтверждают выводы, сделанные в 2011 фактологическом бюллетене Министерства энергетики, согласно которым биодизель B20 выделяет на 11 % меньше окиси углерода и на 10 % меньше твердых частиц, чем стандартный дизель. Важно отметить, однако, что биодизель выбрасывает примерно на 2 % больше оксидов азота, чем нефтяное дизельное топливо. Это увеличение напрямую связано с добавлением кислорода в процессе производства.

Общий обзор производства, потребления и рыночных тенденций биодизеля

Как мы анализируем биодизель, производство и потребление скромные, но относительно ровные. Международное энергетическое агентство прогнозирует относительно стабильное потребление до 2026 года. Во многом этот рост будет зависеть от дальнейшего влияния RFS и LCFS, а также от того, усилят ли штаты поддержку биотоплива или будут более активно ориентироваться на электромобили. Как и в случае с возобновляемым дизельным топливом, повышенное внимание к чистым видам топлива для морских перевозок также может укрепить рынок биодизеля.

Производство

Производство биодизеля уже давно получает поддержку в виде налоговых льгот, грантов, налоговых освобождений, стандарта возобновляемого топлива и калифорнийского стандарта низкоуглеродного топлива. Несмотря на существенную поддержку и стимулы, производство в основном сосредоточено на Среднем Западе США.

Потребление

В США биодизель занимает почетное второе место по производству и использованию биотоплива, уступая лишь этанолу. Хотя существует определенная неопределенность в отношении того, какие автомобили могут эффективно работать на более высоких смесях биодизеля, мы считаем, что решение этой проблемы будет иметь решающее значение для стимулирования принятия биодизеля.

Тенденции цен

Наши исследования показывают, что средняя розничная цена биодизеля (B20) в долларах за ГГЕ последовательно повторяет траекторию цен на нефтяное дизельное топливо. Эта корреляция играет важную роль в процессе принятия решений грузоотправителями, рассматривающими возможность перехода на биодизель.

Переход на возобновляемое дизельное топливо и биодизель

Поскольку грузоотправители и перевозчики стремятся достичь целей устойчивого развития, возобновляемое дизельное топливо и биодизель выделяются как два чистых источника энергии, которые стоит изучить. Оба варианта предлагают низкоуглеродную альтернативу традиционному топливу без ущерба для производительности. При принятии решения не существует универсального решения; лучший выбор для вас будет зависеть от многих факторов, включая стоимость, доступность, потребности цепочки поставок и многое другое. Поэтому важно, чтобы у вас был доступ к надежным ресурсам и подробной информации для принятия обоснованного решения.

Breakthrough поможет вам сориентироваться в сложностях ландшафта альтернативных видов топлива. Рассмотрите CleanMile, наше решение по управлению транспортными выбросами, которое предоставляет грузоотправителям актуальные данные и стратегические идеи для одновременного сокращения выбросов и затрат.