Pod pojmem bionafta, který je dále používán se rozumí palivo pro vznětové motory, které na rozdíl od běžné motorové nafty, složené z uhlovodíků, buď obsahuje kromě uhlovodíků ještě methylestery kyselin rostlinných, případně živočišných olejů nebo se skládá jen z těchto esterů, případně zušlechtěných malým množstvím přísad.
Estery obsažené v bionaftě vyráběné v ČR vychází výhradně z kyselin řepkového oleje, v jiných zemích se vyrábí bionafta i z jiných rostlinných olejů, např. sojového, slunečnicového a j. Až dosud se v ČR používají methylestery, ale připravuje se výroba ethylesterů, která bude využívat i líh vyrobený ze zemědělských plodin.
Motivace k výrobě
Motorová nafta z ropy je výrobně bezkonkurenčně levnější než methylestery a aby bylo biopalivo na trhu prodejné, musí být nějakou formou subvencováno. Jedna z forem je oprostit toto palivo od spotřební daně, která tvoří u motorové nafty 40 - 60 % konečné ceny nebo výrazně snížit spotřební daň. Druhou formou je dotace státu do výroby methylesterů nebo do finální výroby (mísení) biopaliva.
Veškeré subvence jsou motivovány podporou národního zemědělství a v poslední době též závazkem států, vyplývajícím z Kjótských dohod, že část spotřebovávaného množství fosilních paliv, která jsou zdrojem emisí CO2 do atmosféry s následkem podpory skleníkového efektu, bude plánovitě nahrazována obnovitelnými zdroji.
Subvence musí být tak velké, aby finální cena biopaliva byla zajímavě nižší, než cena standardní motorové nafty, aby se vyvolal zájem spotřebitelů i přesto, že bionafta má menší výhřevnost a v této souvislosti mírně větší litrovou spotřebu paliva, případně některé další odlišnosti od ropné nafty jejichž důsledkem jsou odlišné požadavky na vlastnosti materiálů palivového systému a některá aplikační omezení.
Výhody používání bionafty
Při použití bionafty má vznětový motor menší emise zejména částic až o 40 % (pokud je obsah methylesterů alespoň 20 %) a nulový příspěvek k emisím CO2, vztaženo na obsah esterové složky. Palivo obsahující methyestery má významně lepší mazací schopnost než ropná nafta. Pro spotřebitele je pak výhodná nižší cena ve srovnání s ropnou naftou.
Nevýhody používání bionafty
Celou řadu nevýhod má používání bionafty obsahující jen methylestery mastných kyselin (tzv. „čistých“ methylesterů, v české terminologii bionafty první generace). Palivo v tomto složení je výrazně agresivnější na řadu materiálů, především na pryže a plasty, takže je nutné používat hadice, těsnění a jiné díly z dražších speciálních materiálů. Palivo má výrazně větší viskozitu za minusových teplot, omezenou filtrovatelnost, proto někteří výrobci motorů a vstřikovacích čerpadel nedávají schválení pro zimní provoz. Další nevýhodou je vysoké destilační rozmezí přibližně od 320 do 350 oC, v důsledku čehož se při pojížďkovém provozu s neprohřátým motorem dostává velké množství methylesteru do motorového oleje, který musí být mnohem častěji měněn a v krajním případě (hlavně při nedodržování zkrácených výměnných lhůt) hrozí tzv. zgelovatění oleje s následkem výpadků mazání a poškození motoru.
Jak na to?
Uvedené nevýhody jsou podstatně eliminovány úpravou složení bionafty spočívající v tom, že se nepoužijí samotné methylestery, ale jejich kombinace s uhlovodíky. Jednu složku pak tvoří methylestery a druhou složku, např. motorová nafta, či petrolej, případně speciální uhlovodíky jako jsou n-alkány nebo lineární alfa olefiny. Poslední dvě složky nezhoršují výrazně bioologickou odbouratelnost, která je u čistých methylesterů obvykle nad 98 %, metodikou CEC.
Bionafta druhé generace v ČR
V ČR se podle původní koncepce začalo s čistými methylestery. Toto palivo bylo obsáhle zkoušeno v některých zemědělských závodech a dokonce i v městské dopravě, ale nikdy nebylo prodáváno ve veřejné síti čerpacích stanic. Protože při dlouhodobých zkouškách byla řada různých problémů, změnila se strategie a byla přijata francouzská koncepce spočívající v přechodu na směs uhlovodíků a esterů. Původně musely být používány vybrané uhlovodíky, které zajišťovaly biologickou odbouratelnost minimálně 90 % za
21 dní, od dubna 2000 byl požadavek na odbouratelnost, který byl podmínkou pro odproštění od spotřební daně, zrušen, takže od té doby je používáno složení přibližně
31 % methylesteru a 69 % motorové nafty, případně kombinované s určitým % petroleje, který zlepšuje zimní vlastnosti. Vlastnosti jsou stanoveny normou ČSN 656508.
Palivo v tomto složení má naprostou většinu parametrů shodných se standardní ropnou naftou vyráběnou podle evropské normy EN 228, takže při jeho používání se neprojevují nevýhody agresivity na pryže a plasty, velkého nárůstu viskozity při nízké teplotě
a omezené filtrovatelnosti, ani nadměrného pronikání do motorového oleje. Přitom palivu zůstává většina výhod, tzn. výrazné snížení emisí částic proti ropné naftě a velmi dobrá mazací schopnost.
Začátkem roku 2001 bylo odhadováno, že asi 45 % z 1950 provozovaných čerpacích stanic v ČR nabízí bionaftu.
Bionafty v zahraničí
Jak již bylo uvedeno, původně byla koncepce používání směsí methylesterů a uhlovodíků realizována ve Francii, kde byly již v 80. letech provedeny obsáhlé provozní zkoušky. V současné době kromě ČR používá 30 % směs methylesterů a uhlovodíků i Slovensko, Švédsko používá směsi kolem 50 %, kde uhlovodíková složka je tvořena n-alkány. Na koncepci 30 %-ní směsi se připravuje Polsko, směsnou naftu připravuje i Maďarsko. Rakousko po skončení exportu do ČR má přebytek methylesterů a připravuje přidávání
5 % do ropné nafty. Doposud se však v Rakousku, stejně jako v Německu a ve Švýcarsku prodává ve veřejné síti bionafta složená pouze z methylesterů (v naší terminologii první generace). V Německu se připravují investice, které umožní výrobu až kolem milionu tun methylesterů ročně. Zájem o zavedení výroby bionafty má též Itálie, kde se doposud methyestery používají jako velmi lehký topný olej. S rozvojem používání bionafty se počítá i v USA, kde fiskální legislativa zatím umožňuje jen používání směsí s obsahem
20 % methylesterů. V USA se používá sojový olej jako s výchozí surovina.
Podmínky používání bionafty v ČR
Legislativa týkající se provozu vozidel na pozemních komunikacích jednoznačně stanoví, že bionaftu lze používat jen pro vozidla/motory pro které to schválil jejich výrobce. Schválení výrobce je také rozhodující v době záruky na vozidlo. Pokud výrobce vozidla používání bionafty neschválil nebo nedoporučil, ztrácí provozovatel při jejím použití garanční závazky výrobce.
Praxe se od legislativy často liší, takže po záruční době řada uživatelů přechází na bionaftu i v případech, že nebylo vydáno pro dané vozidlo schválení výrobce, protože výrazně levnější bionafta představuje silnou ekonomickou motivaci.
Podle statistiky ČAPPO bylo v roce 2000 dodáno na trh v ČR 228 tis. tun bionafty, což představuje 8,7 % z celkového objemu paliv pro vznětové motory.
Ing. Vladimír Matějovský
