Biokraftstoffe - Bioethanol, Biobutanol und Biodiesel - werden weltweit zu einer bedeutenden Realität in der Kraftstoff-Landschaft. Das weltweite Biokraftstoffwachstum wird durch die Notwendigkeit zur Verringerung der Abhängigkeit von ausländischem Öl durch den Ausbau und die Diversifizierung der heimischen Brennstoff-Versorgung angetrieben, gepaart mit wachsenden Bedenken über die Auswirkungen von Treibhausgasen (CO2) und der Notwendigkeit, umweltfreundliche Oxygenate für Benzin zu liefern, um Bodenverschmutzung zu reduzieren. Die Notwendigkeit zur Verringerung der Abhängigkeit von ausländischem Öl wird aber auch durch den globalen Wettbewerb um natürliche Ressourcen und die schwankenden Preise für Öl, Benzin und Diesel angetrieben. Biokraftstoffe mit ihrem grünen, umweltfreundlichen Profil sind da die ideale Alternative.
Die US-Ethanol-Produktion von 139 Bioraffinerien erreichte im Jahr 2007 mehr als 24 Milliarden Liter (48% der weltweiten Produktion). Weitere 62 Raffinerien sind im Bau (Quelle: Renewable Fuels Association1). Brasilien ist der zweitgrößte Ethanol-Produzent mit 21 Milliarden Litern. Die EU ist mit 1,71 Mrd. Litern in 2007 nur für 3% der weltweiten Produktion verantwortlich. Quelle:Europäische Vereinigung der Ethanolproduzenten). Weltweit gesehen, sagt die International Energy Agency (IEA2)) voraus, dass Ethanol allein bis 2025 potenziell 10% des Anteils am weltweiten Benzinverbrauch darstellen könnte.
Die aktuelle US-Biodiesel-Kapazität von 171 Produktionsstätten beträgt 12,5 Mrd. Liter, obwohl wegen der stark schwankenden Rohstoffpreise voraussichtlich nur 2,4 Milliarden Liter produziert werden (Quelle: National Biodiesel Board (NBB3) und Bio Fuels Business4). Die EU ist die größte Biodiesel-produzierende Region der Welt, mit 68% der Methylester in 2007, mit einem Anstieg der installierten Betriebskapazität um 55% in 20074..
Dieses Szenario zeigt auf ein deutliches Wachstum der Verwendung von Biokraftstoffen. Diese Biokraftstoffe können aggressiv auf die Elastomere wirken, die beim Raffinieren, der Lieferung und der Abgabe von Biokraftstoffen sowie in der Automobilindustrie als Dichtungen und Schläuche verwendet werden. Fluorkautschuke (FKM), insbesondere Viton® Fluorelastomer, werden seit über 45 Jahren erfolgreich bei Dichtungen und Schläuchen eingesetzt und sind bevorzugte Elastomere für die heutigen Kraftstoff-Systeme. Allerdings stellen Biokraftstoffe einige Herausforderungen an die Materialverträglichkeit. Im Vergleich zu anderen Kraftstoffen weist Biodiesel in der Verteilungskette5 unbeständige chemische Eigenschaften auf. Der aggressive, verunreinigte Kraftstoff greift Kohlenwasserstoff-Kautschuke wie Nitrilkautschuk, weit verbreitet im Umgang mit Kraftstoff-Schläuchen, Dichtringen und Dichtungen, an6.
Ethanol wiederum stellt eine Herausforderung an die Durchlässigkeit dar, insbesondere an Nitril-Kautschuk. Übermäßige Durchlässigkeit erhöht flüchtige Emissionen und lässt wertvollen Kraftstoff verflüchtigen.
Seit seiner Einführung in 1957 bietet Viton® Fluorelastomer von DPE eine lang bewährte Beständigkeit gegen ein breites Spektrum von Lösungsmitteln und Kraftstoffen. Mitte der 90er Jahre wird Viton® für Dichtungen und Dichtungsringe wegen ihrer Beständigkeit gegen Biodiesel-Kraftstoffe für den Einsatz in Diesel-Kraftstoffmotoren bestimmt.
Die Viton®-Produkte wurden ausgiebig in vielen aktuellen Biokraftstoffen getestet (siehe Abb. 1):
Abbildung 1: Flüssigkeitsbeständigkeit und Niedertemperatureigenschaften für Viton®-Typen
Grossansicht
Die Tests 7, 8 zeigen, dass Viton® sich für den Einsatz in Biokraftstoffen eignet, denn Viton® verfügt über:
- Hervorragende Verträglichkeit mit frischem und kontaminiertem Biodiesel und mit Ethanol.
- Hohe Beständigkeit gegen Permeation und chemische Angriffe durch Alkohol, reines Ethanol und Mischungen von Ethanol mit Kohlenwasserstoff-Kraftstoff (siehe Abbildungen 2, 3 und 4).
- Langfristiger Dichtungserhalt in derzeitigen und neuen Biokraftstoffen.
- Hervorragende statische Dichtungsleistung in Biokraftstoffen bei Niedrigtemperaturen (-50° C bis -65° C), (auch bei Hochtemperaturen).
Laden Sie hier unsere Broschüre (auf englisch) über Viton® in Biokraftstoffen herunter.
Die Testergebnisse deuten darauf hin, dass speziell dafür hergestellte Viton® Typen sich für den Einsatz in Biokraftstoffanwendungen eignen und die bevorzugte Wahl für Biokraftstoff-Bedienungsschläuche, Dichtungen und Dichtungsringe sind.
1. Renewable Fuels Association (RFA) www.ethanolrfa.org
2. International Energy Agency www.iea.org
3. National Biodiesel Board (NBB) www.biodiesel.org
4. BioFuels Business journal www.BioFuelsBusiness.com
5. Reynolds, Robert E., Changes in Diesel Fuel, The Service Technician's Guide to Compression Ignition Fuel Quality, (U.S.) National Biodiesel Board, 52 pp. www.biodiesel.org/pdf_files/Changes_in_Diesel_Fuel.pdf
6. Terry, B., Impact of Biodiesel on Fuel System Component Durability, Technical Report, Coordinating Research Council and the National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy, 149 pp. www.nrel.gov/vehiclesandfuels/npbf/pdfs/39130.pdf
7. Stevens, Ronald D., Fuel and Permeation Resistance of Fluoroelastomers to Ethanol Blends, DuPont Performance Elastomers, Technical paper, ACS (American Chemical Society) Rubber Div. paper, 11 pp. www.dupontelastomers.com/literature/viton/EF125269C339B5F085257251005B8410.pdf
8. Thomas, Eric W., Fuller, Robert E., Terauchi, Kenji, Fluoroelastomer Compatibility with Biodiesel Fuels, DuPont Performance Elastomers, Technical paper, SAE International, 10 pp. www.dupontelastomers.com/literature/viton/20E5483C5825D7398525736700470EB1.pdf
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