30.11.2022
Doktorsavhandling om avfallsbaserade biooljors användbarhet som bränslen för marina motorer
TkL Nina Bruuns doktorsavhandling i oorganisk kemi framläggs till offentlig granskning vid fakulteten för naturvetenskaper och teknik vid Åbo Akademi.
Avhandlingen heter Bio-oils in contact with steels and copper surfaces.
Disputationen äger rum fredagen den 9 december 2022 kl. 13 i auditorium Argentum, Aurum, Henriksgatan 2, Åbo. Opponent är TkD Juha Ahola, Uleåborgs universitet och kustos är professor Leena Hupa, Åbo Akademi.
Sammanfattning
Bioolja är en förnybar energikälla och kan användas antingen i rå eller förädlad form. Biooljor härstammar från animaliska fetter, vegetabiliskt oljeavfall och pyrolysolja från biomassa. Använda matoljor (UCOs) och fiskoljor (FOs) är av ökande intresse som ekonomisk råvara för biooljor eller vid produktion av biodiesel. I detta arbete undersökte vi de fysikalisk-kemiska och termiska egenskaperna hos använda matoljor och fiskoljor för att utreda deras användbarhet som bränslen för marina motorer. Rollerna för föroreningar, konserveringsmedel för biooljor och korrosionsinhibitorer i biooljeinducerad korrosion med oljeprover innehållande tillsatt vatten, kortkedjiga karboxylsyror och tio olika aminosyror undersöktes. Koncentrationerna av fosfor och svavel i biooljorna låg under de angivna gränsvärdena för oljor i marina motorer. En detaljerad analys av olika fysikalisk-kemiska egenskaper tyder på att avfallsbaserade biooljor kan användas som koldioxidneutrala bränslen i marina motorer.
Resultaten som observerats i detta arbete innebär att nedsänkningstestet med en stav av stål kan användas som en pålitlig metod för att jämföra de korrosiva egenskaperna hos biooljor såväl som andra biobränslen. I allmänhet uppvisade oljorna med de högsta vattenkoncentrationerna de högsta korrosionsegenskaperna. De omättade fria fettsyrorna antogs bilda ett skyddande skikt på stavarna och därigenom förhindra genomträngning av syre och vatten till stålytan. Aminosyrorna L-lycin och L-arginin visade positiva korrosionshämmande effekter. Kortkedjiga karboxylsyror myr- eller propionsyra påvisade en lägre korrosionshämmande effekt. Den samtidiga närvaron av vatten och karboxylsyra ledde dock till korrosion. Vidare kunde varken L-lycin eller L-arginin ge korrosionsskydd i närvaro av både vatten och en karboxylsyra. Detta tyder på att UCOs som innehåller kortkedjiga karboxylsyror och vatten ökar korrosionen av mjukt stål. Resultaten av detta arbete indikerar att biooljorna kan användas som ett hållbart, lokalt anskaffat alternativt bränsle så länge de inte innehåller karboxylsyror och vatten samtidigt. Vattenhaltens inverkan på korrosionen kan minskas med aminosyrabaserade inhibitorer i frånvaro av karboxylsyra.
Nina Bruun är född 1959 i Åbo. Hon kan vid behov nås per telefon 050 343 6637 eller e-post nina.bruun@abo.fi.
Avhandlingen kan läsas i Åbo Akademis publikationsarkiv Doria.
Klicka här för pressbild på disputanden.