stanica kvasca na kapljici nafte

Mikroskopska snimka stanice kvasca na kapljici nafte

Mikrobiologija ugljikovodičnih goriva koja se dobivaju preradom nafte kao i same nafte poznata je preko 100 godina. Da mikroorganizmi (bakterije, kvasci i plijesni) mogu razgraditi takoreći sve materijale također je odavno poznato. No dok nije riječ o proizvodu koji koristimo, biorazgradnja je koristan proces jer mikroorganizmi su osnovni „čistači“ okoliša.

Mikrobi ili mikroorganizmi su mikroskopski živi organizmi koji mogu biti jednostanični ili višestanični – bakterije, kvasci , plijesni, alge.

Prisutni su svagdje u našoj okolini, zraku, vodi i tlu te žive u dubinama oceana, u atmosferi, u dubokim stijenama kao i u vrućim gejzirima ili u naslagama soli. Imaju izuzetnu sposobnost prilagodbe i preživljavanja u svim životnim uvjetima. Sudjeluju tisućama godina u procesima proizvodnje hrane (kruha, piva, vina) kao i u biorazgradnji ili kvarenju većine  materijala ili tvari koje nas okružuju. Tako I u gorivima svih vrsta  prisutne su bakterije, gljivice i plijesni.

Iako se često u vezi sa gorivima spominju i alge one ne mogu rasti u gorivu jer im je za život potrebna sunčeva svjetlost (fotosinteza) koje nema u lancu proizvodnje goriva.

Tako su već niz godina u svijetu prepoznati problemi koje mogu mikroorganizmi stvoriti tijekom proizvodnje, prerade i distribucije goriva. Gorivo koje je puno više izloženo mikrobnim procesima je dizelsko gorivo.

U slučaju benzinskih goriva dodavanje etanola ugljikovodičnim gorivima kao i korištenje čistog etanola već je uobičajena u svijetu. Tu se u većoj mjeri javlja korozija i zbog prisutnosti vode i bakterija koje proizvode octenu kiselinu.

Situacija sa (ne)čistoćom dizelskog goriva  postaje mnogo veći problem u cijelom svijetu nakon uvođenja zakonske obaveze dodavanja biogoriva u dizelsko gorivo za sve distributere – u slučaju dizelskog goriva dodavanje biodizela – FAME koji se proizvodi iz uljane repice (FAME – metilni esteri masnih kiselina).

mikroorganizni-u-biodizelskom-gorivu

Različite vrste mikroorganizama iz biodizelskog goriva uzgojeni u laboratoriju na hranjivoj podlozi

Međutim, kako je većina materijala koji nas okružuju u svakodnevnom životu podložna „napadu“ mikroorganizama (bakterija, gljivica i plijesni) koji na taj način dolaze do kemijskih elemenata koji im trebaju za život, tako je i biodizel (FAME) još i više podložan razgradnji od čistog dizelskog goriva jer ne sadrži otrovne komponente za mikroorganizme i značajke su mu dosta različite od dizelskog goriva. Primarno sadrži više vode koja je prisutna tijekom proizvodnje a pritom je i vrlo higroskopan (apsorbira vlagu iz atmosfere). Ta apsorpcija je veća kod viših temperatura a kada temperatura padne voda se precipitira (taloži) iz biodizela, formira emulzije prije nago se spusti na dno posude (spremnika) kao slobodna voda. Voda je izvor problema jer gdje ima vode – ima i mikroorganizama. Obaveza smanjenja količine sumpora u dizelskim gorivima također je doprinijela većoj prisutnosti bakterija u gorivu pa time i povećanju biorazgradnje dizelskog goriva.

Element koji je nužan za život svega u prirodi pa tako i mikroorganizama u gorivu je voda. Vode u gorivu uvijek ima, količina otopljene vode je ograničena propisima (za dizelsko gorivo 200 ppm – 1 dio na milijun) a u gorivu ne smije biti slobodne vode kao niti emulgirane.

U goriva se tijekom proizvodnje dodaje niz aditiva koji poboljšavaju značajke goriva (dizel goriva i benzina). Vrste i karakteristike aditiva mijenjale su se kako su se mijenjale i karakteristike motora (HPRC motori – link na definicije) ali i zakonski zahtjevi za zaštitu okoliša (smanjenje količine čestica, NOx  – dušičnih spojeva, sumpora, uvođenje biodizela). Aditivi su kemijske supstance koje se dodaju gorivima za, na primjer, smanjenje depozita na injektorima, antipjenušavci, za smanjenje korozije, za sprečavanje stvaranja emulzija, za viskoznost, za bolju tecivost. Svi aditivi moraju biti kako međusobno kompatibilni tako i kompatibilni sa gorivima u koje se dodaju a  što se testira u laboratorijima tijekom proizvodnje.

Međutim, u slučaju prisutnosti mikroorganizama, posebno u dizelskim gorivima, i aditivi su zbog svog kemijskog sastava podložni biorazgradnji jer mikroorganizmi koriste elemente koji su prisutni u aditivima za izgradnju stanice. Na taj način aditivi gube svoje karakteristike te gorivo gubi na kvaliteti. Gorivo koje je proizvedeno po svim standardima kvalitete (kako se deklariraju proizvođači i distributeri) na žalost, na kraju lanca zbog nečistoće u cijelom lancu proizvodnje gubi na kvaliteti te može loše utjecati na performanse motora.

Da bi se zadovoljili zahtjevi za kvalitetom goriva koji se odnose na čistoću – bez vode i bez čestica – potrebno je u cijelom lancu proizvodnje, skladištenja i distribucije provoditi niz radnji koji se jednostavno mogu sažeti u postupke održavanja čistoće proizvodnog lanca.

U Hrvatskoj je dodavanje biodizela u dizelska goriva uvedeno 2012. godine a u Evropskim zemljama još 2008. godine.

Evropa se nakon te 2008. godine suočila sa nizom zastoja (čepljenja) na benzinskim postajama te se krenulo sa istraživanjem uzroka. Vrlo brzo se utvrdilo da se radi o biološkom problemu – mikroorganizmima – koji su dodatak biodizela „pozdravili“ jer biodizel nije toksičan za mikroorganizme. Pri tome je još veći problem predstavlja karakteristika biodizela (FAME) da je „higroskopan“ – privlači i veže vodu iz okoline.

Ubrzo su se u Europi i svijetu uvele metode uzorkovanja, analize, kontrole, novi i češći načini čišćenja cijelog lanca proizvodnje i distribucije te kontinuirano održavanje sustava.

U Hrvatskoj su nakon uvođenja biodizela također počeli problemi, no kako je  na prvom mjestu štednja a ne potrošač akcije ili nema ili se problemi pokušavaju riješiti  privremenim površnim metodama ili se jednostavno prikrivaju.

Iako distributere zakon obavezuje da dodaju 2 – 7% biodizela u dizelsko gorivo, učestalo je izbjegavanje te obaveze zbog porasta pojave  mikrobiološke infekcije a time i pojave taloga i korozije.

Nije poznato što rade inspekcije niti da li se propisuju kazne za nepridržavanje zahtjeva Uredbe o kvaliteti tekućih naftnih goriva.

U SAD-u su obavljene analize o stavu potrošača prema benzinskoj postaji ili distributeru kod kojega su potrošači nakon kupovine goriva počeli imati problema sa motorom. Utvrđeno je da „priča“ koja se počne širiti dotičnom distributeru može smanjiti promet za 15 – 25%.