I enlighet med ett EU-direktiv, konventionell bildiesel kompletteras med 7 procent biodiesel. Denna andel kommer att stiga till tio procent till 2020. detta utgör en betydande teknisk utmaning:biodiesel förångas vid högre temperaturer, vilket kan leda till problem med elektroniska bränsleinsprutningssystem och partikelfilter. Forskare från Kaiserslautern, Bochum, och Rostock har utvecklat en metod för att framställa ett petroleumdieselliknande bränsle från konventionell biodiesel vid låga temperaturer. Det nya biobränslet uppfyller gällande EU- och USA-krav. Den kan användas outspädd i moderna dieselmotorer eller blandas i valfritt förhållande med petroleumdiesel. Forskarna presenterar sitt arbete i den prestigefyllda tidskriften Vetenskapens framsteg .

Ren biodiesel kan orsaka problem

I Europa, biodiesel tillverkas till stor del av rapsolja. Kemiskt, den består av långkedjiga kolväteföreningar, känd som fettsyrametylestrar. Den har andra egenskaper än diesel från mineralolja. Till exempel, kokpunkten är mycket högre. Detta innebär att biodiesel tenderar att förångas endast delvis, och att bilda avlagringar på motorkomponenter. Detta gör ren biodiesel olämplig som bränsle för standardmotorer. Insprutningspumpar, tätningar, och rör skulle behöva konstrueras annorlunda. "Bilar som drivs med ren biodiesel kräver specialdesignade motorer, " förklarar Dr Lukas Gooßen.

I samarbete med kemister Kai Pfister och Sabrina Baader från forskningscentret 3-MET vid universitetet i Kaiserslautern, Gooßen har utvecklat en innovativ teknik för behandling av biodiesel. "Med praktiskt taget ingen energitillförsel, vi omvandlar en blandning av växtbaserade fettestrar och bioeten, en annan kemisk förening, till bränsle, ", säger professorn. "Detta kan förbrännas outspätt i moderna dieselmotorer."

Kemiska egenskaper exakt justerbara

Den speciella fördelen med denna nya teknik är att forskarna kan justera de kemiska egenskaperna hos blandningen exakt. "Vi kombinerar två katalytiska metoder för att omvandla de långkedjiga fettestrarna till en blandning av föreningar med kortare kedjor, ", utvecklar han. Denna process förändrar biodieselns antändnings- och förbränningsegenskaper. Förbränningen startar vid lägre temperaturer. "Vi kan alltså anpassa vår biodiesel till gällande standarder för petroleumdiesel, " tillägger Gooßen. Dessutom, processen är miljövänlig:den kräver inte heller lösningsmedel, producerar inte heller avfall.

De två metoderna synkroniserades med varandra med hjälp av matematiska simuleringar av Mathias Baader från universitetet i Kaiserslautern. Silvia Berndt vid universitetet i Rostock bevisade att blandningen uppfyller den strikta standarden (EN 590) för moderna dieselmotorer. I preliminära testkörningar, Kai Pfister har lyckats visa att detta nya dieselbränsle faktiskt kan driva en modellbil.