Hvad disse standarder regulerer
Biodiesel, der sælges som en brændstofkomponent til blanding, skal opfylde offentliggjorte produktspecifikationer, inden den indgår i distributionskæden. I USA er det styrende dokument ASTM D6751, som dækker 100 % biodiesel (B100) beregnet til blanding med midtdestillatbrændstoffer. Den europæiske ækvivalent er EN 14214, som dækker fedtsyremetylestere (FAME) til dieselmotorer og varmeapplikationer. ASTM-definitionen dækker monoalkylestere af langkædede fedtsyrer udvundet af vegetabilske olier eller animalsk fedt og er ikke begrænset til methylestere. EN 14214 vedrører specifikt FAME. Deres anvendelsesområder og krav bør ikke behandles som identiske. Disse standarder regulerer den færdige blandingskomponent, ikke råmaterialet eller den produktionsproces, der anvendes til at fremstille den.
ASTM D6751's gradestruktur og vigtigste grænseværdier
AFDC's offentlige tabel viser fire gradekombinationer, der skelnes efter svovlniveau og kvalitetsnummer 1-B eller 2-B. ASTM's katalogopslag for D6751-24 beskriver desuden varianter med lavt metalindhold. De numeriske værdier nedenfor henviser til de grader, der fremgår af AFDC-tabellen, som er et udvalgt resumé og ikke den fuldstændige standard. Kvalitet nr. 1-B er beregnet til anvendelser, der er følsomme over for delvist reagerede glycerider og kræver god operabilitet ved lave temperaturer, kvalitet nr. 2-B er en almen blandingskomponent. Inden for hver kvalitet begrænser S15- og S500-betegnelserne svovlindholdet til henholdsvis 0,0015 % masse (15 ppm) og 0,050 % masse (500 ppm). Grænseværdierne for koldfiltrabilitet varierer efter kvalitet i AFDC-resuméet: maksimalt 200 sekunder for kvalitet nr. 1-B og maksimalt 360 sekunder for kvalitet nr. 2-B, begge gældende for B100-blandingskomponenten i henhold til D6751. Krav, der gælder for alle kvaliteter, omfatter et minimalt flammepunkt på 93 °C (lukket digel), et maksimalt totalglycerin på 0,240 % masse, et maksimalt frit glycerin på 0,020 % masse, et maksimalt syreantal på 0,50 mg KOH/g og en minimumsoxidationsstabilitet på 3 timer målt efter EN 15751. Alkoholkontrol skal opfylde ét af to alternativer: methanolindhold på højst 0,20 % masse eller et flammepunkt på mindst 130 °C.
Hvorfor de enkelte parametre er vigtige
Hver specifikationsparameter adresserer en specifik fejltype i brændstofsystemets eller motorens ydeevne. Et forhøjet syreantal, som opstår som følge af frie fedtsyrer eller oxidativ nedbrydning, er forbundet med aflejringer i brændstofsystemet og forkortet levetid for pumper og filtre. Et højt total- eller frit glycerinindhold indikerer ufuldstændig omdannelse eller utilstrækkelig glycerinadskillelse under produktionen, og brændstoffer, der overskrider disse grænseværdier, kan tilstoppe brændstoffiltre og forurene lager- og motorkomponenter. Glyceridtest bør udføres på B100-stadiet inden blanding, da testmetoden er følsom over for tilstedeværelsen af dieselbrændstof og ikke er egnet til brug på blandinger. T90-destillationsgrænsen eksisterer for at påvise forurening med højkogende materialer som råfedt eller brugt motorolie. Oxidationsstabiliteten, målt som en induktionsperiode under en accelereret ældningstest efter EN 15751, afspejler brændstoffets oxidationsreserve, en faldende induktionsperiode kan advare om reduceret oxidationsmodstand, inden andre kvalitetsændringer bliver synlige, hvilket gør den til en nyttig tidlig advarselsmåling.
Blandingsspecifikationer for B6–B20
AFDC's resumé af ASTM D7467 dækker blandinger af B6–B20. Det angiver et minimalt cetantal på 40, et maksimalt syreantal på 0,30 mg KOH/g, maksimalt vand- og sedimentindhold på 0,05 % i volumen og en minimumsoxidationsstabilitet på 6 timer efter EN 15751. Viskositetsområdet er 1,9–4,1 mm²/s ved 40 °C, med et lavere minimum på 1,3 mm²/s, når kvalitet nr. 1-D eller blandinger af nr. 1-D og nr. 2-D diesel anvendes. Det generelle minimumsflammepunkt er 52 °C, med en undtagelse på 38 °C for de nævnte basisbrændstoftilfælde eller ved et specificeret cloud point under -12 °C. Disse betingelser er en del af tabellen og ikke valgfrie detaljer. Biodieselkomponenten skal opfylde D6751 inden blanding, og krav til operabilitet ved lave temperaturer afhænger af den tilsigtede anvendelse og forholdene.
EN 14214 og omfanget af tilgængelige kilder
EN 14214 er den europæiske standard for FAME til anvendelse i dieselmotorer og varmeapplikationer, offentliggjort af nationale standardiseringsorganer, herunder BSI som BS EN 14214:2012+A2:2019. De fulde numeriske tabeller i EN 14214 er ikke tilgængelige fra de offentlige kilder, der er gennemgået her, og specifikke EN 14214-grænseværdier bør verificeres mod den aktuelle udgave af standarden via et standardiseringsorgan som BSI. Det, de tilgængelige kilder bekræfter, er, at EN 15751 er en testmetode for oxidationsstabilitet, der er angivet i ASTM D6751, ASTM D7467 og ASTM D396. De, der har brug for EN 14214-grænseværdier til deres anvendelse, bør konsultere den aktuelle udgave af standarden direkte.
Kvalitetssikring ud over specifikationstabellen
Produktkvaliteten afhænger også af håndtering og opbevaring efter fremstilling. AFDC bemærker, at specifikationerne opdateres, og beskriver BQ-9000 som et frivilligt program, der kombinerer ASTM-krav med en kvalitetssystemstilgang. De aktuelle detaljerede akkrediteringskrav bør kontrolleres direkte hos programmet. Oxidationsstabilitet og syreantal giver forskellig information om opbevaret brændstof. Antioxidanter kan bidrage til at bevare oxidationsmodstanden, men fjerner ikke allerede dannede syrer og godtgør ikke, at et ældet brændstof opfylder alle krav. Overvågning bør derfor baseres på de gældende specifikationer samt de faktiske opbevarings- og distributionsforhold.