Bioalcohol and Biodiesel Application Notebook

Význam tématu

Bioopaliva, jako bioalkohol a bionafta, nahrazují fosilní paliva a přispívají ke snižování emisí CO2. Díky využití biologických surovin lze zefektivnit energetický cyklus a podpořit udržitelný rozvoj.

Cíle a přehled studie

Cílem je představit komplexní analytické workflow pro všechny fáze výroby bioopaliv: charakterizaci surovin, monitorování výrobního procesu a zajištění kvality finálních produktů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro práci byly využity moderní chromatografické a spektroskopické techniky podle analytického kroku:

• Pod vzorkování: ASE (Accelerated Solvent Extraction) 150/350
• Ion­tová chromatografie: Dionex ICS-5000+ HPIC, CarboPac PA1, CS12A
• Kapalinová chromatografie: UltiMate 3000 UHPLC, HPLC-RI
• Plynová chromatografie: TRACE 1300 GC a hlava-odpařovací modul pro methanol
• NIR spektroskopie: Antaris II NIR Analyzer pro at-line a in-line měření
• ICP-OES: iCAP 7000 a 6500 Series pro stanovení kovů a síry

Hlavní výsledky a diskuse

Charakterizace surovin odhalila kvalitativní a kvantitativní profily cukrů, FAME, glycerolů, lipidů a elementárních kontaminantů. Např. IC-PAD umožnila detekci hydroxymethylfurfuralu (HMF) a cukrů během hydrolýzy, NIR poskytla rychlou kalibraci xylozy a methanolu pro kontinuální monitoring. HPLC-CAD a GC-FID splnily normy ASTM a EN pro stanovení glycerinů a FAME. ICP-OES prokázala nízké koncentrace kovů a síry pod hranicemi předpisů.

Přínosy a praktické využití metody

Navržené workflow zajišťuje vysokou citlivost, reprodukovatelnost a rychlost analýz. Minimalizuje spotřebu reagencií díky přímé injekci a beznutričním postupům. Umožňuje at-line i in-line monitorování a podporuje optimalizaci procesů v reálném čase.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření automatizovaných online systémů s umělou inteligencí pro prediktivní údržbu, miniaturizace zařízení a rozvoj metod pro nové druhy biomasy a pokročilé derivátové techniky pro širší analytický rozsah.

Závěr

Komplexní analytické řešení pokrývá všechny fáze výroby bioopaliv a umožňuje efektivní kontrolu kvality a optimalizaci výroby, čímž podporuje udržitelnou energetiku.

Reference

• AN 40967: Analysis of Biodiesel Using the iCAP 6000 Series ICP
• AN 282: Rapid and Sensitive Determination of Biofuel Sugars by Ion Chromatography
• AN 10215: Determination of Free and Total Glycerin in Pure Biodiesel (B100) by GC (EN 14105)
• AN 42164: Determination of Sulfur in Biodiesel using PRO 5000 according to ASTM D5453