Apakah itu diesel?

Diesel adalah sejenis campuran hidrokarbon (sebatian yang hanya terbentuk daripada atom hidrogen dan atom karbon sahaja) dengan komponen utamanya adalah heksadekana heksadekana, C16H34. Diesel adalah bahan api yang boleh dibakar untuk menjana tenaga haba, satu contoh klasik penukaran tenaga kimia kepada tenaga haba. Tenaga haba itu kemudiaanya kita gunakan untuk melakukan aktiviti harian kita seperti menjana tenaga elektrik menggunakan mesin janakuasa seperti peniaga pasar malam, menukarkannya kepada kinetik seperti enjin kenderaan.

Bagi kenderaan darat, terdapat dua jenis enjin yang digunakan pada hari ini, enjin petrol dan enjin diesel. Enjin petrol digunakan untuk kenderaan bersaiz serdehana seperti kereta dan motorsikal. Manakala enjin diesel digunakan untuk kenderaan berat seperti lori dan bas, namun terdapat juga beberapa kenderaan bersaiz trak dan MPV yang menggunakan enjin diesel. Perbezaan ini adalah disebabkan enjin diesel biasanya bersaiz lebih besar berbanding dengan enjin petrol. Enjin petrol, seperti namanya, menggunakan petrol (juga sejenis campuran hidrokarbon, tetapi molekulnya mempunyai rantaian karbon yang lebih pendek. Komponen utamanya adalah oktana, C8H16) sebagai bahan api, manakala enjin diesel menggunakan diesel.

Perbezaan utama antara kedua-dua enjin ini adalah kaedah pembakaran yang berlaku dalam enjin. Enjin petrol membakar campuran udara dan petrol dalam slinder enjin dengan percikan bunga api daripada palam pencucuh, manakala campuran diesel dan udara dibakar dalam enjin diesel hanya melalui proses pemampatan. Perbezaan sifat fizikal antara petrol dan diesel merupakan punca kepada perbezaan reka bentuk mekanikal enjin.

Bagaimana dengan biodiesel? Seperti yang pernah diterangkan dalam artikel sebelum ini, biodiesel adalah bahan bakar yang dihasilkan melalui proses transpengesteran antara minyak sayuran atau haiwan dan alkohol berantai pendek seperti metanol dan etanol. Secara ringkas, transpengesteran menukarganti molekul gliserol dalam lemak dengan molekul metanol/etanol. Proses ini akan menghasilkan ester yang berantai satu tetapi panjang (bergantung kepada molekul asid lemak).

Di sini kita sudah boleh menemui satu perbezaan utama antara diesel dan biodiesel. Diesel adalah campuran hidrokarbon, manakala biodiesel adalah campuran ester. Oleh kerana kedua-duanya berasal daripada dua sirihomlog yang berbeza, maka sifat fizikal dan kimia juga berbeza. Namun, kedua-duanya boleh dibakar dengan kaedah pemampatan, menjadikan biodiesel boleh digunakan untuk penjanaan tenaga menggunakan enjin biodiesel, secara asasnya.

Namun, kenapa hari ini, biodiesel masih tidak boleh digunakan untuk menggantikan diesel sebagai bahan api untuk kenderaan berat?

Masalah yang timbul sebenarnya bukanlah semasa pembakaran dalam silinder enjin, tetapi perkara yang berlaku selepas pembakaran. Walaupun diesel adalah campuran sebatian hidrokarbon seperti alkana dan alkena, namun masih terdapat sebatian-sebatian lain di dalamnya. Pembakaran sebatian-sebatian tersebut akan membebaskan gas-gas oksida nitrogen dan partikel-partikel terampai. Gas-gas oksida nitrogen adalah sebatian yang mencemarkan alam kerana ianya bertanggungjawab terhadap pengahasilan hujan asid. Manakala kebanyakan partikel-partikel terampai pula bersifat karsinogen.

Justeru, banyak negara menggubal undang-undang mengehadkan pengeluaran gas-gas oksida nitrogen dan partikel terampai daripada pembakaran enjin diesel. Maka, syarikat-syarikat pengeluar enjin diesel meletakkan penapis partikel diesel (diesel particulate filter, DPF) pada bahagian ekzos kenderaan. Penapis ini direka untuk menapis partikel-partikel di dalam terasnya. Untuk membersihkan penapis ini, ianya perlu dipanaskan secara berkala pada suhu yang tinggi untuk membakar bahan-bahan partikel yang dikumpulkan, proses ini dipanggil regenerasi.

Bagi menjalankan proses regenerasi tanpa penyelenggaraan tambahan, sedikit suntikan wap diesel yang dialirkan besama-sama gas ekzos boleh membakar partikel-partikel yang terkumpul dalam DPF. Bagi menjimatkan kos dan mengoptimimkan rekabentuk enjin yang sedia ada, para pengeluar enjin diesel cuma membuat sedikit pengubahsuaian, oaotu menyuntik masuk sedikit diesel ke dalam silinder enjin sejurus selepas lejang pembakaran,  diesel ini tidak akan terbakar tetapi akan mengewap dan akan mengalir keluar bersama-sama gas ekzos semasa lejang ekzos.

Biodiesel, oleh kerana sifat fizikalnya sedikit berbeza berbanding dengan diesel, tidak boleh mengewap dengan baik berbanding diesel. Maka ia akan melekat pada dinding silinder enjin dan sebahagiannya akan terbolos memelepasi silinder dan akan bercampur dengan minyak enjin (minyak hitam). Hal inilah yang menyebabkan enjin akan rosak apabila biodiesel digunakan dalam enjin diesel.

Penyelesaian?

Jika anda adalah jurutera, saya yakin anda ada jawapan untuk selesaikan isu ini, iaitu kita cuma perlu buat sedikit perubahan reka bentuk, contohnya ada saluran lain untuk menyuntik diesel terus ke DPF, maka silinder enjin tidak terganggu. Cuma persoalannya, siapa yang mahu mengeluarkan enjin tersebut, dan bagaimana ianya boleh masuk dalam pasaran? Jelas di sini, masalah yang berlaku bukanlah masalah kejuruteraan, tetapi masalah pengurusan bisnes. Ianya sangat boleh dilakukan, tetapi siapa yang mahu keluarkan kos untuk berebuat demikian selagi mana mereka merasakan tidak perlu pedulikan faktor biodiesel.

Selain daripada itu, penyelesaian sementara buat masa sekarang adalah mempromosikan idea campuran biodiesel dan diesel. Idea mencampurkan biodiesel dan diesel sudah dilaksanakan di beberapa negara sebagai alternatif terhadap diesel. Campuran bahan api ini digredkan kepada peratusan campuran; B2 (2% biodiesel, 98% diesel), B20 (20% biodiesel, 80% diesel), B80 (80% biodiesel, 20% diesel).

Atau, jika anda ada cadangan lain, sila letakkan dalam ruangan komen. Mungkin kita boleh usahakan projek bersama untuk mengurangkan kebergantungan terhadap bahan api fosil.

 

 

Tinggalkan Jawapan

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

Anda sedang menulis komen melalui akaun WordPress.com anda. Log Out / Tukar )

Twitter picture

Anda sedang menulis komen melalui akaun Twitter anda. Log Out / Tukar )

Facebook photo

Anda sedang menulis komen melalui akaun Facebook anda. Log Out / Tukar )

Google+ photo

Anda sedang menulis komen melalui akaun Google+ anda. Log Out / Tukar )

Connecting to %s