Waste cooking oil Research Papers (original) (raw)

1. Prosjektet BioDieNet i EU-programmet Intelligent Energy Europe skal bidra til overgang fra fossil diesel til bruk av biodiesel produsert fra brukt matolje. Målet er å stimulere til produksjon av biodiesel basert på utnyttelse av lokalt tilgjengelig avfall (brukt matolje). Hensikten med dette dokumentet er å bidra med kunnskap og informasjon til støtte for nye biodiesel produsenter. I dokumentet analyseres potensialet i EU27 + Norge for biodiesel produsert fra brukt matolje, samt dets plass i drivstoffmarkedet.
2. Biodiesel er et alternativt drivstoff som består av trans-esterifiserte fettsyrer. Ubehandlet planteolje kan benyttes som drivstoff i enkelte dieselmotorer, men når denne oljen er forestret til biodiesel kan det benyttes som drivstoff i praktisk talt alle dieselmotorer, inkludert moderne motorer med direkte innsprøytning.
3. EU direktivet for økt bruk av biodrivstoff, det såkalte biodrivstoffdirektivet ('Directive on the promotion of the use of biofuels or other renewable fuels for transport') fremsetter
krav om at medlemslandene innen 2005 skulle erstatte 2% av fossil diesel og bensin med biodrivstoff, økende til 5,75 % innen 2010. EU sin regulering om animalske bi-produkter (Regulation 1774/2002) setter restriksjoner på bruken av brukt matolje fra restauranter og storkjøkken. Effekten av dette er at i de aller fleste tilfelle kunne ikke brukt matolje lenger bli benyttet som en ingrediens i dyrefôr, som tidligere var den vanligste behandlingsmåten. Parallelt med dette, setter direktivet for avfallsdeponering (Landfill Directive 99/31EC) forbud mot deponering av våt-organisk avfall inkl. brukt matolje. I
tillegg viser siste års europeiske statistikk en kraftig økning i produksjon av matolje, samt økning i antall storkjøkken, spesielt knyttet til catering-bedrifter. Med de økte volum av brukt matolje og restriksjonene knyttet til dens håndtering, samt presset om fjerning fra næringskjedene, blir produksjon av biodiesel et mer attraktivt valg. Både for avfallsproblematikk og bærekraftige transportstrategier kan biodiesel produsert fra brukt matolje være et gunstig valg.
4. Det er lite data om tilgjengelige mengder brukt matolje i Europa. I de 10 BioDieNet landene har vi estimert dette til 1.9 milliard liter. Dette utgjør 1.4 % av disse landenes totale dieselforbruk. Dermed kan potensielt biodiesel fra brukt matolje erstatte 1-3 % av europeisk dieselforbruk.
5. Resultatene indikerer at restauranter utgjør hovedkilden til brukt matolje i de fleste BioDieNet-landene. Husholdninger og matforedlingsindustri er også viktige. De fleste vesteuropeiske BioDieNet-landene har veletablerte innsamlingssystemer for brukt matolje, men dette er ikke tilfelle i Bulgaria, Romannia og Ungarn. Forsiktige anslag for gjennomsnittlige mengder tilgjengelig brukt matolje i de 10 BioDieNet-landene er 6-8 liter per innbygger per år.
6. Total mengde biodiesel (FAME) produsert i EU-25 i 2005 er blitt estimert til 3.2 million tonn. Det kan fastslås at UCOME-produksjon i de 10 BioDieNet-landene (England, Nederland, Portugal, Norge, Bulgaria, Ungarn, Spania, Romania, Italia, og Tyskland) utgjør omtrent 13 % av totalt biodiesel produsert i EU-25.
7. Til å drive innsamlingssystemer for brukt matolje, er lokale myndighetene aktuelle for restauranter og catering bedrifter. Det er imidlertid ingen kjernefinansiering tilgjengelig for dette. Kjernefinansiering kan være tilgjengelig for innsamling fra husholdninger, men logistikkproblemer gjør dette vanskelig. Matforedlingsindustri har i de fleste tilfelle allerede funnet løsninger for å bli kvitt sin brukte matolje. Men, hvis en 2 biodieselprodusent får tak i dette materialet rimelig, kan det utgjøre en god kilde med ofte god kvalitet. I de fleste tilfelle vil imidlertid den sikreste kilden til brukt matolje for en småskala biodieselprodusent være restauranter og cateringbedrifter.
8. Kostnader for innsamling av brukt matolje vil være svært avhengig av kilden til brukt matolje, d.v.s. om det er husholdninger, restauranter, cateringbedrifter eller matforedlingsindustri. I tillegg vil lokale særegenheter spille inn. Det er imidlertid klart at kostnadene ved innsamlingen blir lavere jo mindre transport er involvert.
Overlevelsesevnen til en biodieselfabrikk vil være sterkt avhengig av prisen på råmaterialet. Idealsituasjonen er et innsamlingssystem kostnadsfritt for biodieselprodusenten (levering).
9. Hovedproblemene knyttet til innsamlingssystemer for brukt matolje er: Innslag av mineralolje i innsamlings-containere; Håndteringsproblemer ved lav temperatur; Matoljen
er brukt for mange ganger, som gir økt innhold av frie fettsyrer; For mye mettet fett; Illegale innsamlinger.
10. Steg i den klassiske produksjonen av biodiesel fra brukt matolje er: 1. Forbehandling av matoljen; 2. Fjerning av frie fettsyrer; 3. Tørking; 4. Trans-esterifisering i reaktor; 5. Fase-separasjon; 6. Vasking; 7. Tørking; 8. Rensing av glyserin; 9. Tilsetning av additiver.
11. Både prosesskjemi og økonomi har betydning for valg av type fett og olje som skal brukes til biodieselproduksjon. I forhold til prosesskjemi, vil den største forskjellen mellom ulike typer fett/oljer være innholdet av frie fettsyrer.
12. Valgalternativer for råmateriale er: Jomfruelig/primær biomasse (energivekster); sekundær biomasse (f.eks. brukt matolje) og organisk avfall (f.eks. fett fra fettavskillere). Valgalternativer for katalyse er: Alkalisk katalyse; Sur katalyse; Heterogen katalyse; Enzymatisk katalyse; Ingen katalyse (Biox koløsningsmiddel & superkritisk prosess). Prosessvalg er: Batch eller kontinuerlig. Batchprosess er den vanligste i små fabrikker som produserer mindre enn 4 million liter/år.
13. For å anlegge en biodieselfabrikk må det tas hensyn til lovverk knyttet til følgende aspekter: Helse miljø & sikkerhet (HMS); Lagring og oppbevaring av olje; Brann- og eksplosjonsvern; Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC); Plan- og bygningsloven; Skatter og avgifter. Spesielt det å få en IPPC lisens kan være tidkrevende. IPPC er en følge av EU direktiv 96/61/EC. I Norge kan SFT bistå norske bedrifter i dette arbeidet.
14. Den type biodiesel produksjon som det stimulere til i BioDieNet er småskala, lokalproduksjon, med 3-4 ansatte. Omsetningen til en slik bedrift er forventet å være ca ligge i området 2,5-3 mill kr/år, men kan også være atskillig høyere. En bedrift på denne størrelsen kan enten være enkelt partnerskap, kommandittselskap, ideelt, eller et kooperativ. Energiselskaper og energikontorer kan også tenkes å starte med biodieselproduksjon.
15. Potensielle finansieringskilder for småskala biodieselproduksjon er: Banklån; lavrente låneordninger; kredittlån; egenkapitalfinansiering; risikovillig kapital. Det å ha en robust forretningsplan og finansielle garantier er nødvendige elementer for sikring av finansiering. I Norge gir Statens nærings- og distriktsutviklingsfond (SND) støtte etablering av småbedrifter.
16. Argumentene for biodiesel er i første rekke knyttet til reduksjon i utslipp av klimagasser. Det er også andre dokumenterte fordeler, f.eks. reduserte utslipp av lokale forurensing (unntatt NOx) og mindre miljøbelastning i tilfelle lekkasje. Men først og fremst er biodrivstoff den eneste direkte erstatningen for fossilt drivstoff tilgjengelig i vesentlige mengder.
17. I de aller fleste tilfelle vil bruk av biodiesel som erstatning for fossil diesel gi vesentlige reduksjoner i utslipp av klimagasser, med potensialer for opp til 80% produsert fra oljevekster. Reduksjonspotensialet ved biodiesel fra brukt matolje kan komme opp mot 100%.
18. Overgang til bruk av biodiesel gir reduksjon i lokalt utslipp av CO, HC, og PM10 på 20-40 %. Innblanding av inntil 30% biodiesel i fossil diesel vil vanligvis ikke gi økte NOx -utslipp, mens høyere innblanding gir noe økte utslipp, opp til ca 10% for B100. Det er også vist at bruk av biodiesel resulterer i reduksjon i utslipp av både PAH og andre kreftfremkallende stoffer.
19. Oppvarming av drivstoffslanger anbefales i kald årstid fordi biodiesel da ellers kan bli tyktflytende. Gummikomponenter som kommer i kontakt med biodiesel bør erstattes med mer bestandige materialer. Likeledes bør biodiesel heller ikke være i kontakt med messing, bronse, kobber, bly, tinn og sink ettersom dette fører til oksidasjon. Normalt hvis garanti er gitt for bruk av B100 biodiesel bør motoroljen skiftes noe oftere enn ved bruk av fossil diesel. Dette gjelder også for oljefilter og dieselfilter.
20. De to kritiske faktorene for ekspansjon av biodieselmarkedet er avgifter og godkjenning/garantiordningene til kjøretøyprodusentene. Selv om en harmonisering i Europa kunne tenkes å være en fordel både i forhold til avgifter og garantiordningene, er dette for tiden ikke tilfelle. Hvert land has sine egne avgiftregimer for forskjellige typer drivstoff, inkludert biodrivstoff. Kjøretøyprodusentene har også ulike godkjenning/garantiordninger i de forskjellige land.