Paliwa i oleje

Zrównoważone, zasobooszczędne i pozostawiające wyłącznie minimalny ślad środowiskowy? Poszliśmy tropem produktów cechujących się mniejszym obciążeniem dla powietrza, wody, gleby i ludzkiego zdrowia niż powszechnie dostępne, standardowe środki smarne oparte na olejach mineralnych.

Co oznacza pojęcie biodegradowalne oleje i środki smarne? W artykule przybliżymy m.in. produkty oznaczone „stokrotką”, które zostały przebadane zgodnie z restrykcyjnymi wymaganiami dotyczącymi ekologii. Potwierdzeniem konieczności wprowadzania zagadnień ekotoksykologicznych w odniesieniu do środków smarowych jest wyraźny wzrost zapotrzebowania na produkty o wysokim stopniu degradacji biologicznej.
Aby osiągnąć cele porozumienia paryskiego, wszyscy musimy poprawić wydajność wykorzystania energii przez użytkowników końcowych. Otóż szacuje się, że takie udoskonalenia mogłyby obniżyć emisję gazów cieplarnianych niemal o 40%, co pozwoliłoby osiągnąć zamierzone cele. Dlaczego tak wielkie pokłady skrywa trybologia? Bo obecnie około 1/4 energii na świecie tracona jest w wyniku tarcia, korozji i zużycia. Oczywiście wprowadzane nakazy prawne, wzrastająca świadomość ekologiczna i polityka proekologiczna przyczyniają się do coraz szerszego stosowania środków biodegradowalnych w gospodarce. W 2004 r. w krajach europejskich, przodujących pod względem dbałości o środowisko naturalne, 3,6% rynku stanowiły środki biodegradowalne. I odtąd ich udział rośnie.
„Zrównoważony rozwój” stał się w ostatnich latach bardzo modnym i popularnym trendem. W Szwajcarii, kraju przodującym pod względem dbałości o środowisko naturalne, na około 60 tys. Mg zużywanych w skali roku środków smarowych około 40 tys. Mg poddawanych jest recyklingowi, a jedynie 4 tys. Mg ulega bezpowrotnemu zużyciu.

Zachęty do stosowania alternatywnych środki smarowych
Świadomość wyczerpywania się źródeł surowców naturalnych sprawiła, że już w latach 70. XX wieku pierwszy koncern olejowy wprowadził na rynek środki smarne ulegające szybkiemu rozkładowi biologicznemu. Od tamtego czasu firma Fuchs wiele zainwestowała w badania i rozwój tego typu środków. W przeszłości dopuszczalne było wytwarzanie biodegradowalnych środków smarnych na bazie oleju wydobywanego z ziemi. Co dziś oznacza pojęcie produkty biodegradowalne? Okazuje się, że nie ma jednej definicji. Proces biologicznego rozkładu przebiega w wielu etapach. W pierwszym rozkład jest częściowy, co oznacza, że pewna część substancji może być wciąż szkodliwa dla środowiska. Gwoli definicji.
– Środek smarny może być nazwany w pełni biodegradowalnym jedynie w przypadku, gdy w całości ulegnie rozkładowi na H2O, CO2 oraz biomasę – zauważa dr inż. Bogdan Miśta, menedżer produktu w Fuchs Oil Corporation (PL) Sp. z o.o. – Mimo że utworzony w 1993 r. test CEC-L-33-A-93 został uaktualniony w 2012 r. jako CEC-L-103-A-12, to obecnie test OECD 301 jest uznawany za najbardziej wiarygodny, jeżeli chodzi o sprawdzenie biodegradowalności substancji. Instrukcja dotycząca OECD 301 jest podzielona na sześć metod badawczych: A, B, C, D, E i F. Płyn jest określony jako biodegradowalny, gdy rozpuszczony węgiel organiczny (DOC) jest zredukowany o co najmniej 70% we wszystkich sześciu metodach badawczych w ciągu 28 dni lub teoretyczne zapotrzebowanie na tlen (ThOD) oraz teoretyczna ilość wytworzonego dwutlenku węgla (ThCO2) wynosi co najmniej 60%. Te wymagania, dotyczące podatności na biodegradację środków smarnych, stosuje się także do oznakowania ekologicznego UE Ecolabel.
UE Ecolabel jest oficjalnym oznaczeniem Komisji Europejskiej. „Stokrotka” to prosty i skuteczny sposób na poinformowanie klientów o dobrej jakości produktu oraz jego przyjazności dla środowiska. Istotą oznaczenia Ecolabel jest podkreślenie, że produkt w porównaniu ze standardowym ma mniejszy wpływ na środowisko, a tym samym przyczynia się do jego ochrony oraz do zrównoważonego rozwoju. Zawartość węgla w surowcach ze źródeł odnawialnych ma wpływ na oznaczenie produktów hydraulicznych znakiem EU Ecolabel, np.: powyżej 50%, powyżej 70% w przypadku oleju do motorowych pił łańcuchowych, powyżej 50% w przypadku olejów do silników dwusuwowych i przekładniowych oraz powyżej 45% dla smarów.
– Nasze biodegradowalne środki smarne Planto wytwarzane są na bazie syntetycznych estrów i olejów roślinnych. Oznacza to, że olej roślinny jest stabilizowany poprzez chemiczną modyfikację tak, że gotowy produkt spełnia te wymagania, a nawet je przewyższa – dodaje Bogdan Miśta.
W przeszłości dopuszczalne było wytwarzanie biodegradowalnych środków smarnych na bazie oleju wydobywanego z ziemi. Dziś idzie o to, by były jak najmniej toksyczne, żeby mogły być użytkowane na obszarach wrażliwych pod względem środowiskowym.

Ecolabel (symbol „stokrotki”) jest dobrowolnym certyfikatem przyznawanym przez Komisję Europejską od 1992 r. zarówno produktom, jak i usługom, których cykl życia ma jak najmniejszy wpływ na środowisko naturalne. Aktualnie (dane z września 2021) najwięcej takich wyróżnień przyznano za: usługi turystyczne (22%). Oleje i środki smarne mają taki sam udział jak tekstylia (4%)

Materia roślinna zamienia się w wysoko wydajny olej silnikowy 
No dobrze, ale w jaki sposób roślina staje się olejem silnikowym? Rośliny pochłaniają fotony ze słońca, dwutlenek węgla z atmosfery i inne składniki odżywcze z gleby. Te z kolei tworzą trójglicerydy, które są odkładane w nasionach i miąższu, a z nich w wyniku rafinacji można uzyskać olej. W listopadzie zeszłego roku Chevron wprowadził na rynek amerykański olej silnikowy Havoline® PRO-RS™ Renewable Full Synthetic Motor Oil, pierwszy produkt opracowany przy udziale 25% olejów roślinnych pozyskiwanych w sposób zrównoważony.
– Nowością w przypadku oleju pochodzenia roślinnego jest jego wyjątkowa czystość i jednorodność struktury molekularnej. Cechy te przynoszą bardzo istotne korzyści, takie jak mniejsza lotność i tarcie, co czyni go idealnym do opracowania formuły dla nowej generacji syntetycznych olejów silnikowych, takich jak Havoline PRO-RS – wyjaśnia Jan Włodyka, country industry manager w firmie Synergy Oil Polska Sp. z o.o. – Po uzyskaniu z surowca roślinnego, w kolejnym etapie olej przechodzi zastrzeżony proces Chevron, zwany technologią Ecostrength™, dzięki któremu częściowo usuwa się wosk i niepożądane zanieczyszczenia, tworząc jednolitą strukturę molekularną oraz skutecznie przekształcając surowiec w najwyższej jakości olej bazowy.
I od razu dodaje, że uzyskany olej bazowy pochodzący z surowca roślinnego zazwyczaj nie zawiera żadnych zanieczyszczeń występujących w tradycyjnych olejach bazowych pochodzących z ropy naftowej, a jako surowiec jest źródłem odnawialnym. Dzięki udziałowi oleju roślinnego, stanowiącemu 25% gotowego środka smarnego, Havoline PRO-RS spełnia kryteria amerykańskiej agencji USDA do uzyskania tytułu Certyfikowanego Bioproduktu. Havoline PRO-RS 
zapewnia doskonałe właściwości myjące, ochronę przed zużyciem i stabilność temperaturową, których oczekuje się od syntetycznego oleju silnikowego. Wykazuje również doskonałą „retencję oszczędności paliwa”, co oznacza, że korzyści z jego stosowania utrzymują się dłużej niż w przypadku typowych, tj. w pełni syntetycznych lub konwencjonalnych olejów silnikowych, które mogą ulegać szybszej degradacji i powodować wyższe obciążenie silnika w miarę starzenia się.

Postęp nie tylko w zakresie rafinacji
Sen o przyjaznych dla środowiska naturalnego środkach smarnych stał się faktem. Także np. Castrol zobowiązał się do znacznego poszerzenia oferty produktów neutralnych pod względem emisji dwutlenku węgla. Strategia Castrol PATH360 stanowi element niedawno wprowadzonych przez BP ram zrównoważonego rozwoju. W komunikatach firmy przewija się stwierdzenie, według którego, aby produkt został uznany za neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla, należy obliczyć emisję gazów cieplarnianych w całym cyklu jego życia (od produkcji do utylizacji), a następnie zrównoważyć emisję poprzez działania mające na celu jej redukcję oraz skupowanie kredytów węglowych. Produkty Castrol neutralne pod względem emisji CO2 są poddawane wiarygodnemu procesowi, w którym niezależne strony trzecie mierzą emisję od produkcji do utylizacji zgodnie z protokołem w zakresie emisji gazów cieplarnianych i potwierdzają neutralność węglową według normy PAS 2060. W 2014 r. marka Castrol wprowadziła na rynek pierwszy na świecie neutralny pod względem emisji CO2 olej silnikowy – Castrol Professional.
Biogenne środki smarne to jedno. Nowatorskie podejście do konfekcjonowania środków smarnych także może stanowić istotny wkład w redukcję śladu węglowego. Wspomniany Castrol w porozumieniu z firmą Pulpex pracuje nad zastosowaniem opakowań papierowych Pulpex – to pierwsza tego rodzaju technologia na świecie. Do produkcji opakowań wykorzystuje się masę drzewną pochodzącą w 100% z odnawialnych surowców pozyskiwanych z odpowiedzialnie zarządzanych lasów. Papierowe opakowanie jednostkowe wykonane w tej technologii generuje niski ślad węglowy — nawet o 30% mniejszy niż w przypadku PET i szkła.
W ostatnich latach wprowadzono mniejsze, szybsze i wydajniejsze silniki pracujące z większymi prędkościami, w wyższych temperaturach i pod większymi naprężeniami i ciśnieniami. Przyspieszyło to dążenie do coraz większej wydajności i jeszcze lepszej kompatybilności, co sprzyja powstawaniu syntetycznych (biodegradowalnych) środków smarnych o wyższej jakości. Produkty neutralne i stanowiące niskie obciążenie dla środowiska naturalnego w porównaniu do produktów na bazie oleju mineralnego są nieustannie rozwijane – do tego stopnia, że można je z powodzeniem stosować w prawie każdym systemie, w którym tradycyjnie stosowano konwencjonalne środki smarne. Dziś jeszcze w motoryzacji znajdują zastosowanie na mniejszą skalę. Ich walory w pierwszym rzędzie dostrzeżono tam, gdzie maszyny i pojazdy pracują w naturalnym środowisku. To np. maszyny do przygotowywania stoków narciarskich i sprzęt decydujący o utrzymaniu tras zjazdowych, wyciągów, skuterów śnieżnych. Znajdziemy je już w systemach smarowania układów jezdnych pojazdów szynowych. Co nie bez znaczenia, biodegradowalne oleje są na ogół mniej łatwo palne oraz mniej szkodliwe dla roślin i zwierząt. A to walor pożądany np. w pilarkach łańcuchowych i sprzęcie pracującym w lasach.

Rafał Dobrowolski
Fot. Fuchs