Pflanzenöl:
Viele Pflanzen lagern in ihren Samen und Früchten Öle als Energiereserven ein, die dem jungen Keimling später als Nahrung dienen. Aus diesen Samen und den gesamten Fruchtständen lassen sich durch Pressen (kaltgepresst), Heißextraktion mit Wasserdampf oder Extrahieren mit Lösungsmitteln das Öl gewinnen. Die Pressrückstände können noch zu Biogas abgebaut werden und übrig bleibt ein nährstoffreicher Dünger, der auf die Felder ausgebracht werden kann.
Bei den Pflanzenölen handelt es sich um Triglyceride, Fettsäureester des dreiwertigen Alkohols Glycerin. Das Glycerinmolekül wird dabei mit je drei Fettsäuren verestert. Fettsäuren sind langkettige Moleküle mit mindestens 4, meist jedoch 10 – 21 Kohlenstoffatomen. Man unterscheidet gesättigte, einfach ungesättigte und mehrfach ungesättigte Fettsäuren. Der Unterschied liegt in auftretenden Doppelbindungen. Öle mit einem hohen Anteil ungesättigter Fettsäuren neigen zur Polymerisation und damit zur Bildung von wachs- oder kunststoffartigen Verbindungen, die für einen Dieselmotor tödlich sind.
Gesättigte Fettsäuren enthalten keine Mehrfachbindungen und sind teilweise fest.
Pflanzenöle verhalten sich bei der Verbrennung CO2- neutral, d.h. sie geben ganauso viel Kohlendioxid ab, wie bei ihrer Bildung verbraucht wurde. Zudem sind sie sehr schnell abbaubar und daher nicht umweltgefährdent. Bei der Lagerung sollte Luftzutritt und Sonneneinstrahlung verhindert werden, da dies zu einer Zersetzung führt. Pflanzenöle enthalten fast keinen Schwefel und produzieren bei der Verbrennung kein Schwefeldioxid (saurer Regen).
Pflanzenöle lassen sich in modifizierten Dieselmotoren und speziellen Öfen verbrennen. Sie haben eine höhere Viskosität, einen höheren Flammpunkt und eine schlechte Zündwilligkeit und neigen zur Bildung von Ölkohle. Bei der unvollständigen Verbrennung tritt Acrolein auf, ein gesundheitsschädlicher Aldehyd. Darum ist auf eine optimale Verbrennung zu achten.
Fette werden auch von bestimmten Algen produziert und eingelagert, hier scheint noch Forschungspotential vorhanden zu sein, denn man könnte Algen- Farmen in sonnenreichen Gebieten anlegen und so ein pflanzliches Öl gewinnen in Gebieten, die für die Landwirtschaft sonst nicht nutzbar wären.
Pflanzenöle können auch Arbeitsplätze schaffen, da sie regional produziert werden können, die Kaufkraft für Kraftstoff bleibt in der Region.
Pflanzenölerträge:
Pflanze |
Ertrag (Liter/ Hektar) |
Pflanze |
Ertrag (Liter/ Hektar) |
| Mais | 172 |
Distel | 779 |
| Cashew | 176 |
Reis | 828 |
| Hafer | 217 |
Tungölbaum | 940 |
| Lupine | 232 |
Sonnenblumen | 952 |
| Jute | 273 |
Kakao | 1026 |
| Calendula | 305 |
Erdnuss | 1059 |
| Baumwolle | 325 |
Mohn | 1163 |
| Hanf | 363 |
Raps | 1190 |
| Soja | 446 |
Oliven | 1212 |
| Kaffee | 459 |
Rizinuß | 1413 |
| Lein | 478 |
Pecan Nuss | 1791 |
| Haselnuss | 482 |
Jojoba | 1818 |
| Wolfsmilch | 524 |
Brechnuss | 1892 |
| Kürbis | 534 |
Macademia Nuss | 2246 |
| Koriander | 536 |
Paranuss | 2392 |
| Senf | 572 |
Avocado | 2638 |
| versch. Kreuzblütler | 583 |
Kokos | 2689 |
| Sesam | 696 |
Ölpalme | 5950 |
Probleme bei der Verwendung von Pflanzenölen:
Fast alle Pflanzenöle enthalten in ihren Kohlenstoffketten Doppel- oder Dreifachbindungen, diese können sogar mehrfach in einer Kette auftreten.
Die Ketten können aufbrechen und Sauerstoff binden, das Öl wird ranzig!
Durch die mehrfach ungesättigten Verbindungen kann es auch zur Bildung von Polymeren kommen, die eine plastigartige Konsistenz haben und Leitungen, Ventile, Düsen, usw. verstopfen. Eine Sättigung durch Wasserstoff unter Druck und Zuhilfenahme von Nickel als Katalysator ist möglich aber zu aufwendig (Fetthärtung). Je weniger Mehrfachbindungen vorhanden sind, desto viskoser ist das Öl oder es ist sogar fest. Tierische Fette enthalten nur sehr wenige Mehrfachbindungen (Schmalz).
Die Menge der Mehrfachbindungen beschreibt die Jodzahl eines Öles.
Ermittlung:
100ml eines Öls werden mit einer alkoholischen Jodlösung versetzt bis gerade die schwache Färbung durch das Jod nicht mehr verschwindet. Die Mehrfachbindungen werden durch das Jod aufgebrochen und dieses lagert sich dort an. Die Menge Jod in Gramm, die in 100ml Öl absorbiert werden kann, wird als Jodzahl bezeichnet.
Ein Öl mit einer Jodzahl von unter 25 ist für Langzeitanwendungen geeignet. Öle mit höherer Jodzahl werden durch Polymerisation schnell Probleme bereiten. Diese Doppelbindungen bleiben auch bei einer Veresterung erhalten!!!
Öl- und Ester Charakteristika |
|||||
Öl |
Schmelzbereiche ca. °C |
Jodzahl |
Cetanzahl |
||
Reines Öl |
Methylester |
Ethylester |
|||
Raps |
5 |
0 |
-2 |
100 |
55 |
Sonnenblumen |
-18 |
-12 |
-14 |
125 |
52 |
Oliven |
-12 |
-6 |
-8 |
80 |
60 |
Soja |
-12 |
-10 |
-12 |
125 |
53 |
Baumwolle |
0 |
-5 |
-8 |
100 |
55 |
Mais |
-5 |
-10 |
-12 |
115 |
53 |
Kokos |
23 |
-9 |
-6 |
9 |
70 |
Palme |
25 |
-8 |
-8 |
15 |
70 |
Talk |
35 |
16 |
12 |
50 |
75 |
Leinsamen |
-24 |
- |
- |
178 |
- |
Erdnuß |
3 |
- |
- |
93 |
- |
Rizinuß |
-18 |
- |
- |
85 |
- |
Tungbaum |
-2,5 |
- |
- |
168 |
- |
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