3.1. Γενική ταξινόμηση βιοαιθανόλης σύμφωνα με το σημείο ανάφλεξης
Η βιοαιθανόλη πληροί την προδιαγραφή του προτύπου ΕΛΟΤ ΕΝ 15376.
Το σημείο ανάφλεξής της βιοαιθανόλης είναι 13 οC. Ως εκ τούτου, ταξινομείται στην Κατηγορία Ι της παρ. 3 του Κεφαλαίου 1 της ΚΥΑ 34458/1990 (ΦΕΚ 846Β΄), της παρ. 1.1.1. του Κεφαλαίου 1 της ΥΑ 34628/19085 (ΦΕΚ 799Β΄) και της παρ. 1.1.1. του Κεφαλαίου 1 του ΠΔ 44/1987 (ΦΕΚ 15Α΄).
3.2. Ιδιότητες της βιοαιθανόλης
• Η θερμογόνος δύναμη της βιοαιθανόλης είναι περίπου το 67% της θερμογόνου δύναμης της βενζίνης ανά μονάδα όγκου.
• Η βιοαιθανόλη έχει μεγάλη διαλυτότητα στο νερό.
• Το διάλυμα βιοαιθανόλης – βενζίνης έχει ένα σχετικά αδύναμο δεσμό.
• Η διαλυτότητα του νερού σε ένα μείγμα αιθανόλης – βενζίνης είναι ανάλογη της θερμοκρασίας.
• Η βιοαιθανόλη για ανάμειξη με τη βενζίνη θα πρέπει να είναι άνυδρη, για να αποφευχθεί ο διαχωρισμός φάσης βενζίνης – αιθανόλης. Ο διαχωρισμός φάσης μπορεί να συμβεί σε περιεκτικότητα νερού πάνω από περίπου 0.05% στους 15 οC για 1% βιοαιθανόλη, αυξανόμενης της περιεκτικότητας νερού σε περίπου 0,2% για ένα μείγμα το οποίο περιέχει 5% αιθανόλη.
• Η βιοαιθανόλη, προκειμένου να διατεθεί στην ελληνική αγορά, μετουσιώνεται, σύμφωνα με την απόφαση ΑΧΣ 314/2010 (ΦΕΚ 69/Β/27-1-12), με:
α) αίθυλο-τριτοταγή-βουτυλαιθέρα (ΕΤΒΕ) ποιότητας που προορίζεται για καύσιμο (fuel grade), σε ποσοστό 1% κατ’ όγκον ή/και
β) αμόλυβδη βενζίνη σύμφωνη με το πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 228, σε ποσοστό 1% κατ’ όγκον.
• Η ανάμειξη βιοαιθανόλης με βενζίνη είναι ενδόθερμη διεργασία, με αποτέλεσμα ο όγκος του τελικού μείγματος να είναι μεγαλύτερος από το άθροισμα των όγκων της βιοαιθανόλης και της βενζίνης.
• Η ανάμειξη βιοαιθανόλης σε χαμηλά ποσοστά (κάτω από 10%) με βενζίνη ανυψώνει σημαντικά την τάση ατμών.
• Η βιοαιθανόλη έχει χαμηλή τοξικότητα.
• Είναι εύκολα βιοδιασπώμενη είτε αεροβικά είτε αναερόβια στο νερό και στο χώμα.
Τυπικά στο έδαφος ή στα υπόγεια ύδατα, η ημιζωή της βιοαιθανόλης είναι μεταξύ λίγων ωρών έως λίγων ημερών.
3.3. Προβλήματα που δημιουργούνται από τη βιοαιθανόλη και κατά την ανάμειξη βενζίνης – βιοαιθανόλης καθώς και κατά την αποθήκευση και διακίνηση μειγμάτων βενζίνης – βιοαιθανόλης
3.3.1. Υδροφιλία της βιοαιθανόλης
Η παρουσία νερού στο μείγμα βενζίνης – βιοαιθανόλης μπορεί εύκολα να αποδεσμεύσει την βιοαιθανόλη από το μείγμα, να την κατακρατήσει και να την διαχωρίσει από το καύσιμο. Η διαδικασία του διαχωρισμού φάσης της βιοαιθανόλης από τη βενζίνη είναι ανεπίστρεπτη.
Ο διαχωρισμός φάσης μπορεί να συμβεί σε περιεκτικότητα νερού πάνω από περίπου 0.05% στους 15 οC για 1% βιοαιθανόλη, αυξανόμενης της περιεκτικότητας νερού σε περίπου 0,2% για ένα μείγμα το οποίο περιέχει 5% αιθανόλη. Για το λόγο αυτό επιβάλλεται όλα τα συστήματα διακίνησης μειγμάτων βιοαιθανόλης να είναι «ξηρά», δηλαδή χωρίς την παρουσία υγρασίας.
Η βιοαιθανόλη και τα μείγματά της δεν συνιστάται να αποθηκεύονται σε δεξαμενές με εξωτερική πλωτή οροφή, εξαιτίας του κινδύνου εισροής βρόχινου νερού.
Προβλήματα που προκύπτουν εξαιτίας του διαχωρισμού της φάσης:
• Με την απομάκρυνση της βιοαιθανόλης από το μείγμα, το καύσιμο δε θα πληροί τις προδιαγραφές.
• Σε μείγμα που έχει υποστεί διαχωρισμό φάσης, η υδατική φάση κατακάθεται στον πυθμένα και επειδή είναι πλούσια σε βιοαιθανόλη προκαλεί αυξημένη διάβρωση.
• Η παρουσία νερού στον πυθμένα ευνοεί επίσης τη μικροβιακή ανάπτυξη (βακτήρια, μύκητες) η οποία με τη σειρά της ενισχύει τη διάβρωση και οδηγεί σε προβλήματα φραγής των φίλτρων στις εγκαταστάσεις και τα οχήματα.
3.3.2. Υψηλή διαλυτική ικανότητα της βιοαιθανόλης
Επειδή η βιοαιθανόλη είναι πάρα πολύ καλός διαλύτης, έχει την ικανότητα να διαλύει βαφές, σκουριές και κολλώδεις επικαθίσεις των συστημάτων αποθήκευσης και διακίνησης, τα οποία μεταφέρονται με το καύσιμο στα φίλτρα, δημιουργώντας σοβαρά προβλήματα. Ως εκ τούτου συνιστάται, υφιστάμενα δίκτυα διακίνησης να καθαρίζονται πριν τη διακίνηση βιοαιθανόλης.
3.3.3. Ρηγμάτωση λόγω διάβρωσης υλικού υπό τάση (Stress corrosion cracking)
Γενικά τα μείγματα βιοαιθανόλης δεν δημιουργούν σημαντικό πρόβλημα όταν έρχονται σε επαφή με μεταλλικές επιφάνειες. Όταν όμως οι επιφάνειες αυτές είναι υπό τάση (tensile stress) μπορούν να δημιουργηθούν, σε σημεία που ήδη υπάρχει σχετική διάβρωση (pitting), ρηγματώσεις (cracking).
3.3.4. Οξύτητα της βιοαιθανόλης
Έχει παρατηρηθεί ότι η παρουσία βιοαιθανόλης μπορεί να συμβάλει στην αύξηση της διάβρωσης, τούτο οφείλεται στην μεγαλύτερη αγωγιμότητά της σε σχέση με την βενζίνη, τη συνάφεια με το νερό, την τάση να αποκολλάει βρωμιές και χρώματα λόγω της δράσης της ως διαλυτικό με αποτέλεσμα έτσι να αυξάνεται η ηλεκτρολυτική διάβρωση.
Εξαιτίας της υψηλής οξύτητας της βιοαιθανόλης, τα μείγματά της δεν πρέπει να μεταφέρονται με δεξαμενόπλοια που χρησιμοποιούν καυσαέρια σαν αδρανή αέρια (inerting gas), γιατί αυτά απορροφώνται από τη βιοαιθανόλη και αυξάνουν πολύ την οξύτητά της.
Οι δεξαμενές αποθήκευσης καθαρής βιοαιθανόλης θα πρέπει να είναι βαμμένες με κατάλληλες επιστρώσεις (βαφές) σε όλες τις βρεχόμενες επιφάνειες όπως και στην οροφή.
3.3.5. Συμβατότητα υλικών με βιοαιθανόλη
Η βιοαιθανόλη παρουσιάζει ασυμβατότητα με μερικά μέταλλα και ελαστομερή. Η βιοαιθανόλη είναι δυνητικά διαβρωτική με τον ψευδάργυρο, αλουμίνιο (ανάλογα με τον τύπο του αλουμινίου), χαλκό και ορείχαλκο, όπως ενδεικτικά αναφέρεται στο CONCAWE report 3/08.
3.3.6. Συμπεριφορά σε μονάδες ανάκτησης ατμών (VRU)
Η περιεχόμενη, στους ατμούς των καυσίμων, βιοαιθανόλη επηρεάζει τη λειτουργία των μονάδων ανάκτησης ατμών, είτε γιατί ανεβάζει τη θερμοκρασία τοπικά στις κλίνες ενεργού άνθρακα, είτε γιατί διαλυόμενη στη γλυκόλη σταδιακά απενεργοποιεί την ικανότητα απορρόφησης των ατμών. Ως εκ τούτου οι υφιστάμενες μονάδες θα πρέπει να ελεγχθούν ως προς τις νέες συνθήκες λειτουργίας, οι δε νέες να σχεδιαστούν ανάλογα.
3.3.7. Ασφάλεια
• Μέσα σε μία δεξαμενή βιοαιθανόλης η ατμόσφαιρα πάνω από τη στάθμη θα πρέπει να θεωρείται πάντοτε ότι είναι αναφλέξιμη περιοχή.
• Η βιοαιθανόλη συνιστάται να αποθηκεύεται σε δεξαμενές εσωτερικού πλωτού διαφράγματος. Λόγω της παρουσίας των εύφλεκτων ατμών συνιστάται να εισάγεται άζωτο στον κενό χώρο της δεξαμενής για την εξασφάλιση αδρανούς ατμόσφαιρας.
• Οι φλόγες βιοαιθανόλης είναι πολύ δύσκολο να γίνουν ορατές στο φως της ημέρας.
• Οι ατμοί βιοαιθανόλης είναι βαρύτεροι από τον αέρα.
• Τα μείγματα βιοαιθανόλης – βενζίνης είναι ηλεκτρικά αγώγιμα και δεν παρατηρείται δημιουργία στατικού ηλεκτρισμού. Παρόλα αυτά οι ατμοί της βιοαιθανόλης μπορούν να αναφλεγούν από κάποιο σπινθήρα από άλλες πηγές (ηλεκτροστατικές εκκενώσεις και σπινθήρες).
• Πρέπει να δίνεται προσοχή κατά τη φόρτωση με μη αγώγιμα καύσιμα, τα οποία προηγουμένως μετέφεραν μείγματα βιοαιθανόλης, εξαιτίας της ανάπτυξης στατικών φορτίων.
3.3.8. Τρόποι ανάμειξης
Η ανάμειξη βιοαιθανόλης – βενζίνης για την παραγωγή μειγμάτων με περιεκτικότητα σε βιοαιθανόλη έως 10%, λόγω των προαναφερθέντων προβλημάτων, συνιστάται να γίνεται στις εγκαταστάσεις διανομής, ήτοι στις εγκαταστάσεις διακίνησης (Terminals & Depots) των εταιρειών εμπορίας πετρελαιοειδών ή στους Σταθμούς φόρτωσης βυτιοφόρων των Διυλιστηρίων, ώστε να είναι όσο το δυνατόν πλησιέστερα στο σημείο πώλησης. Ενδεικτικά αναφέρονται οι ακόλουθοι τρόποι ανάμειξης:
• Μέσα στη δεξαμενή αποθήκευσης (δεν συνιστάται όταν η δεξαμενή έχει εξωτερική πλωτή οροφή)
• Μέσα στο βυτίο μεταφοράς
• Κατά τη φόρτωση στα γεμιστήρια.
