Waarom koudestroomeigenschappen van belang zijn
Biodiesel kan kristalliseren wanneer de temperatuur daalt, en die kristallen kunnen samenklonteren en brandstoffilters verstoppen, wat uiteindelijk de werking van motor of brander verhindert. Inzicht in de afzonderlijke koudestroommetingen, troebelingspunt (cloud point), koudfilterafsluitpunt (CFPP) en filtreerbaarheid na koude bewaring (cold soak filterability), helpt gebruikers kwaliteitscertificaten te interpreteren, opslagtemperatuurmarges te bepalen en passende meng- of additiefstrategieën te kiezen.
Meting van het troebelingspunt
Het troebelingspunt is de temperatuur waarbij kleine vaste kristallen voor het eerst zichtbaar worden in een brandstofmonster dat systematisch wordt afgekoeld. Het wordt gemeten volgens ASTM D2500 of de geautomatiseerde optische variant ASTM D5773, die gebruikmaakt van een Peltier-koelelement en continue optische detectie. Voor B100 stelt ASTM D6751 geen goedkeurings-/afkeuringsgrens vast, er is uitsluitend vereist dat de waarde aan de klant wordt gerapporteerd. Deze rapportageverplichting weerspiegelt het feit dat het troebelingspunt aanzienlijk varieert afhankelijk van de samenstelling van de grondstof, het gemeten troebelingspunt is afhankelijk van de werkelijke brandstof, zodat een generiek grondstofbereik geen acceptatiegrens vormt.
Koudfilterafsluitpunt
Het CFPP karakteriseert de filtreerbaarheid bij lage temperatuur aan de hand van een voorgeschreven procedure voor afkoeling, filtratie en eindpuntbepaling. De gerapporteerde temperatuur is een testresultaat, geen gegarandeerde minimale bedrijfstemperatuur voor elk brandstofsysteem. Het is met name nuttig voor het beoordelen van de effectiviteit van additieven voor verbeterde stroming bij lage temperatuur, die het CFPP en het gerelateerde resultaat van de lagetemperatuurstroomtest (LTFT) kunnen verlagen zonder het troebelingspunt wezenlijk te beïnvloeden. Voor biodieselmengsels behandeld met additieven kan het CFPP of de LTFT daardoor een betere voorspeller zijn van de praktische bedrijfsprestaties bij lage temperatuur dan het troebelingspunt alleen. De NREL-gids beschrijft de beperkingen van additiefbehandeling voor B100, de prestaties dienen te worden bevestigd voor de werkelijke brandstof en het werkelijke additief, en mogen niet worden afgeleid uit resultaten voor een verdund mengsel.
Filtreerbaarheid na koude bewaring
Filtreerbaarheid na koude bewaring werd toegevoegd aan ASTM D6751 naar aanleiding van gegevens waaruit bleek dat bepaalde B100, wanneer gemengd in dieselbrandstof tot B20, precipitaten kon vormen bij temperaturen boven het troebelingspunt van het eindmengsel. De eis inzake koude bewaring screent op deze filtreerbaarheidsbekommernis onder gespecificeerde testomstandigheden, het doorstaan ervan garandeert niet de afwezigheid van precipitatie onder elke toekomstige opslag- of gebruiksomstandigheid. Volgens de AFDC-samenvatting van ASTM D6751 geldt voor kwaliteitsklasse No. 1-B een maximum van 200 seconden en voor No. 2-B een maximum van 360 seconden (gemeten volgens D7501). Kwaliteitsklasse No. 1-B kent ook het hele jaar door geldende monoglyceridelimieten, bedoeld om sporencomponenten die bijdragen aan precipitaatvorming bij lage temperatuur, te minimaliseren. Actuele specificatiewaarden dienen te worden bevestigd aan de hand van de meest recente versie van ASTM D6751.
De tests gezamenlijk interpreteren
De drie metingen hebben betrekking op verschillende faalmechanismen. Het troebelingspunt signaleert het begin van kristallisatie. Het CFPP en de LTFT maken gebruik van verschillende gestandaardiseerde afkoelings- en filtratieprocedures. Hun relatie tot de prestaties in het veld is afhankelijk van het werkelijke brandstofsysteem, de bedrijfsomstandigheden en eventuele additieven. Filtreerbaarheid na koude bewaring heeft betrekking op een afzonderlijk verschijnsel: precipitatie van bepaalde componenten bij temperaturen boven het troebelingspunt van een mengsel. Een volledige beoordeling van de koudeprestaties maakt daarom gebruik van alle relevante meetwaarden. De bijlagen van ASTM D975 en ASTM D7467 bieden richtlijnen voor de interpretatie van deze tests ten opzichte van regionale tiende-percentiel minimale omgevingstemperaturen.
Praktische richtlijnen voor gebruikers
Opslag- en transportvoorzieningen dienen te worden beoordeeld aan de hand van de gemeten koudestroomeigenschappen van de werkelijke brandstof en de verwachte omstandigheden. Een generieke temperatuurmarge of het feit dat een tank ondergronds is geplaatst, biedt geen basis voor een betrouwbare werking. Mengen met geschikte aardoliediesel met een lager troebelingspunt of het gebruik van een compatibel additief kan het koudestroomgedrag beïnvloeden, maar de resultaten zijn afhankelijk van de componenten, het mengniveau en de behandeling. Test het eindmengsel met methoden die geschikt zijn voor de beoogde toepassing, en maak onderscheid tussen een laboratoriumresultaat en een garantie voor elk filter, elke leiding, elke tank of elke motor.