وقود الزيوت النباتية

معظم محركات سيارات الديزل مناسبة لاستخدام الزيت النباتي النقي (SVO)، المعروف أيضًا باسم زيت النبات النقي (PPO)، مع بعض التعديلات. يجب تقليل لزوجة الزيت النباتي النقي/زيت النبات النقي وتوتره السطحي عن طريق تسخينه مسبقًا، عادةً باستخدام الحرارة المهدرة من المحرك أو الكهرباء؛ وإلا فقد ينتج عن ذلك ضعف في التذرية، واحتراق غير كامل، وتفحم . أحد الحلول الشائعة هو إضافة مبادل حراري وخزان وقود إضافي لمزيج الديزل البترولي أو الديزل الحيوي، والتبديل بين هذا الخزان الإضافي والخزان الرئيسي للزيت النباتي النقي/زيت النبات النقي. يُشغل المحرك بالديزل، ثم يُحوّل إلى الزيت النباتي بمجرد تسخينه، ويُعاد إلى الديزل قبل إيقافه بقليل لضمان عدم بقاء أي زيت نباتي في المحرك أو أنابيب الوقود عند إعادة تشغيله وهو بارد. في المناخات الباردة، غالبًا ما يكون من الضروري تسخين أنابيب وخزان وقود الزيت النباتي لأنه قد يصبح شديد اللزوجة وقد يتجمد.

طُوّرت أنظمة تحويل المحركات إلى خزان واحد بشكل رئيسي في ألمانيا، وتُستخدم الآن في جميع أنحاء أوروبا. صُممت هذه الأنظمة لتوفير تشغيل موثوق به باستخدام زيت بذور اللفت الذي يفي بمعيار وقود زيت بذور اللفت الألماني DIN 51605. تُساعد التعديلات على نظام بدء تشغيل المحرك البارد على تحسين الاحتراق عند بدء التشغيل وأثناء مرحلة تسخين المحرك. وقد أثبتت محركات الحقن غير المباشر (IDI) المُعدّلة بشكل مناسب قدرتها على العمل بزيت بذور اللفت النقي (PPO) بنسبة 100% حتى درجات حرارة تصل إلى -10 درجة مئوية (14 درجة فهرنهايت) . تتطلب محركات الحقن المباشر (DI) عادةً تسخينًا مسبقًا باستخدام سخان كتلة المحرك أو سخان يعمل بالديزل. ويُستثنى من ذلك محرك VW TDI ( الحقن المباشر التوربيني )، حيث تُقدم العديد من الشركات الألمانية أنظمة تحويل إلى خزان واحد له. ولضمان متانة طويلة الأمد، تبيّن أنه من الضروري تقليل فترات تغيير الزيت وزيادة الاهتمام بصيانة المحرك.  

تستطيع العديد من السيارات المزودة بمحركات حقن غير مباشر ، سواءً كانت تعمل بمضخات حقن خطية أو مضخات حقن ميكانيكية من بوش ، العمل بوقود SVO/PPO النقي في جميع درجات الحرارة باستثناء فصل الشتاء. ومن أشهر هذه المحركات محركا OM616 وOM617 الموجودان في سيارات مرسيدس-بنز W123 وW124 المصنعة بين عامي 1980 و1985. تتميز سيارات مرسيدس-بنز ذات الحقن غير المباشر المزودة بمضخات حقن خطية، بالإضافة إلى السيارات المزودة بمحرك PSA XUD، بأداء جيد عمومًا، خاصةً وأن الأخيرة عادةً ما تكون مزودة بفلتر وقود مُسخّن بسائل التبريد . يعتمد موثوقية المحرك على حالته. يُساعد الاهتمام بصيانة المحرك، وخاصةً حاقنات الوقود ونظام التبريد وشمعات التسخين، على إطالة عمره. ويُفضل تحويل المحرك. ^{[ 3 ]}

يجب تقليل اللزوجة الحركية العالية نسبيًا للزيوت النباتية لجعلها متوافقة مع محركات الاحتراق بالضغط التقليدية وأنظمة الوقود. يُعدّ مزج المذيبات المساعدة تقنية منخفضة التكلفة وسهلة التطبيق، تعمل على تقليل اللزوجة عن طريق تخفيف الزيت النباتي بمذيب ذي وزن جزيئي منخفض . [ ^{4 ] وقد} طُبّق هذا المزج، أو "التخفيف"، على وقود الديزل والكيروسين والبنزين، وغيرها؛ إلا أن الآراء تتباين حول فعاليته. ومن المشاكل الملحوظة ارتفاع معدلات التآكل والفشل في مضخات الوقود وحلقات المكابس عند استخدام هذه الخلطات. ^{[ 3 ]}

عندما تُستخدم أنواع الوقود السائل المصنوعة من الكتلة الحيوية لأغراض الطاقة بخلاف النقل، فإنها تُسمى السوائل الحيوية أو الوقود الحيوي. ^{[ 5 ]}

مع تعديلات طفيفة في أغلب الأحيان، يمكن تحويل معظم أفران ومراجل التدفئة المنزلية المصممة لحرق زيت التدفئة رقم 2 إلى حرق وقود الديزل الحيوي أو زيت الطهي المستعمل المصفى والمسخن مسبقًا. وقد صُممت مواقد الزيت القياسية الجديدة للعمل بنسبة 20% من وقود الديزل الحيوي (B-20). ويمكن استخدام نسب خلط أعلى مع توخي الحذر، لأن وقود الديزل الحيوي يميل إلى تحرير الرواسب القطرانية الموجودة في خزان الوقود، مما قد يؤدي إلى انسداد واحد أو أكثر من المرشحات. وتميل مواقد الزيت التقليدية إلى الانسداد والاحتراق إذا تم خلط نسبة كبيرة من زيت الطهي مع وقود الزيت التقليدي. وإذا قام المستهلك بتنظيف زيت الطهي المستعمل في المنزل، فإنه يمكن أن يوفر مبالغ كبيرة. وتحصل العديد من المطاعم على مبلغ زهيد مقابل زيت الطهي المستخدم، وتُعد عملية تحويله إلى وقود حيوي بسيطة وغير مكلفة نسبيًا. إلا أن تحويل الزيت إلى وقود الديزل الحيوي ينطوي على بعض التحولات الكيميائية السامة والخطرة. ويُعد حرق زيت الطهي المستعمل المصفى مباشرةً أكثر إشكالية، نظرًا لكونه أكثر لزوجة وله درجة حرارة اشتعال أعلى. مع ذلك، يمكن حرقه باستخدام التسخين المسبق المناسب أو مواقد مصممة خصيصًا للعمل عليه. وبالتالي، يُعد زيت الطهي المستعمل خيارًا اقتصاديًا للتسخين لمن يمتلكون المهارات الميكانيكية والتجريبية اللازمة.

وقد ارتبطت عملية البلمرة أيضاً بأعطال كارثية في المكونات، مثل انحشار عمود مضخة الحقن وكسره، وتلف طرف الحاقن مما يؤدي إلى تلف مكونات مختلفة في غرفة الاحتراق. وترتبط معظم المشاكل المعدنية، كالتآكل والتحليل الكهربائي، بالتلوث المائي أو سوء اختيار أنابيب التوصيل (مثل النحاس أو الزنك)، مما قد يتسبب في التصلب - حتى مع أنواع الوقود المشتقة من البترول.

تستخدم بعض دول جزر المحيط الهادئ زيت جوز الهند كوقود لخفض نفقاتها وتقليل اعتمادها على الوقود المستورد، مما يُسهم في استقرار سوق زيت جوز الهند. ولا يُمكن استخدام زيت جوز الهند إلا في المناطق التي لا تنخفض فيها درجات الحرارة عن 17 درجة مئوية (63 درجة فهرنهايت) ، إلا باستخدام أنظمة تسخين ثنائية الخزانات أو ملحقات تسخين الخزانات الأخرى. ويمكن تطبيق التقنيات نفسها المُستخدمة، على سبيل المثال، مع زيت الكانولا وزيوت أخرى في المناخات الباردة، لجعل زيت جوز الهند قابلاً للاستخدام في درجات حرارة أقل من 17 درجة مئوية (63 درجة فهرنهايت).

يتم استرداد الزيت النباتي المعاد تدويره، والذي يسمى أيضًا الزيت النباتي المستخدم (UVO) أو الزيت النباتي المستعمل (WVO) أو زيت الطهي المستخدم (UCO) ^{[ 7 ]} أو الشحوم الصفراء ، من الشركات والصناعات التي تستخدم الزيت للطهي.

اعتبارًا من عام 2000كانت الولايات المتحدة تنتج ما يزيد عن 11 مليار لتر (2.9 مليار جالون أمريكي) من الزيوت النباتية المعاد تدويرها سنويًا، معظمها من المقالي الصناعية العميقة في مصانع معالجة البطاطس ، ومصانع الوجبات الخفيفة ، ومطاعم الوجبات السريعة . وإذا أمكن إعادة تدوير كل هذه الكمية واستخدامها لاستبدال كمية الطاقة المكافئة من البترول (وهو السيناريو الأمثل)، فسيتم تعويض ما يقرب من 1% من استهلاك الولايات المتحدة من النفط. ^{[ 8 ]} إن استخدام الزيوت النباتية المعاد تدويرها كبديل للوقود التقليدي المشتق من البترول، مثل البنزين، من شأنه أن يخفض سعر البنزين عن طريق الحفاظ على إمدادات البترول.

يُستخرج الزيت النباتي البكر، المعروف أيضًا بالزيت النباتي النقي أو الزيت النباتي الخام، من النباتات خصيصًا لاستخدامه كوقود. وعلى عكس الزيت النباتي المُستعمل، فهو ليس منتجًا ثانويًا للصناعات الأخرى، وبالتالي فإن إمكانية استخدامه كوقود لا تتأثر بقدرات تلك الصناعات. نظريًا، يقتصر إنتاج الزيوت النباتية لاستخدامها كوقود على القدرة الزراعية لاقتصاد معين. مع ذلك، فإن ذلك يُقلل من إمكانية استخدام الزيت النباتي النقي في أغراض أخرى.