Oleje rzepakowy lub słonecznikowy, wykorzystywane w obwodach hydraulicznych w postaci smaru płynnego lub smaru do silników, posiadają te same parametry techniczne co oleje mineralne, ale dodatkowo ulegają biodegradacji i odznaczają się bardzo niskim poziomem toksyczności. We Francji, te nowe oleje wzbudzają zainteresowanie przedsiębiorstw robót leśnych, zakładów przemysłowych i rolników ze względu na możliwość ich zastosowania do smarowania obwodów hydraulicznych, urządzeń do robót leśnych, pił łańcuchowych oraz silników dwusuwowych. Trwają też próby mające na celu zastosowanie ich w silnikach czterosuwowych.

Roślinny olej

Firma Igol Industrie w swojej fabryce w Nevers w środkowej Francji wytwarza oleje na bazie oleju rzepakowego lub słonecznikowego przeznaczone głównie do smarowania pił łańcuchowych oraz wykorzystywania do siłowników maszyn i systemów hydraulicznych sprzętu rolniczego, maszyn budowlanych, sprzętu utrzymania terenów zielonych oraz sprzętu leśnego. Przedsiębiorstwo to, wyspecjalizowane w opracowywaniu receptur olejów, już od dawna wykazuje szczególną troskę o ochronę środowiska, czego wyrazem są posiadane przez nią certyfikaty ISO 14001 oraz Emas. Tak więc niejako w sposób naturalny firma Igol zainteresowała się olejami roślinnymi, podczas gdy producenci nasion oleistych poszukiwali dla swoich produktów nowych rynków zbytu. Związawszy się z grupą rolników i firmą handlową z centralnej Francji oraz z pobliską olejarnią w Berry, Igol opracował projekt, który doprowadził do powstania całej gamy środków smarnych pochodzenia roślinnego, sprzedawanych obecnie pod nazwą Biolube.

Złożona technologia

- Udało nam się opracować receptury na bazie olejów roślinnych dostosowane do różnego typu zastosowań - wyjaśnia Bertrand Laborde, odpowiedzialny za badania i rozwój w firmie Igol Industrie. Obecnie główne zastosowania to podnośniki i obwody hydrauliczne urządzeń wykorzystywanych w terenie, wszędzie tam gdzie istnieje ryzyko przerwania przewodu hydraulicznego, co może spowodować zanieczyszczenia. - Opracowaliśmy również receptury z przeznaczeniem do smarowania łańcuchów do pił łańcuchowych i pił do ścinania dużych drzew oraz olejów do silników dwusuwowych pilarek do ścinania krzewów - zauważa Bertrand Laborde. - Technologia opracowywania receptury tych olejów jest dość złożona. Od ponad stu lat paramy się chemią produktów naftowych, a teraz musimy zacząć działać na zupełnie nowych podstawach. Oleje roślinne wykorzystywane są albo w swej normalnej postaci oleju albo w postaci estru, wzbogaconego dodatkami mającymi na celu polepszenie własności antyutleniających, płynności, lepkości czy termostabilności.

Wyraźny zysk dla środowiska

- Przedsiębiorstwa gospodarki leśnej zużywają duże ilości olejów smarujących i smarów - wyjaśnia Nicolas N’Guyen The, inżynier z działu studiów i badań w Stowarzyszeniu ds. Lasów i Celulozy Afocel. - Łańcuch piły, by nie uległ zniszczeniu, musi być regularnie smarowany. Jednakże olej zabierany z łańcucha siłą odśrodkową, zrzucany jest na końcu prowadnicy i rozprzestrzenia się w środowisku, a efekt smarowania znika. W samej tylko Francji, przedsiębiorstwa robót leśnych zużywają co roku 10 mln l olejów do łańcuchów i 3 mln l płynu hydraulicznego pochodzenia mineralnego. Jedna piła łańcuchowa zużywa ok. 3 l oleju dziennie. Biorąc pod uwagę, że 20 tys. drwali przemierza francuskie lasy, by wycinać drzewa, można sobie wyobrazić rozmiary zanieczyszczenia powodowanego wykorzystaniem tych olejów.

Obwody hydrauliczne i silniki dwusuwowe

Płyny hydrauliczne do sprzętu leśnego mogą również częściowo przedostawać się do środowiska w wyniku licznych przecieków. Oleje pochodzenia roślinnego stanowią interesujące rozwiązanie problemu wynikającego z takich zanieczyszczeń. Tak samo jest w odniesieniu do silników dwusuwowych pił łańcuchowych i urządzeń do wycinania krzewów.
Ze względu na ochronę środowiska, bardzo interesujące jest również zastosowanie oleju roślinnego do smarowania silników dwusuwowych wykorzystywanych w marynarce oraz silników statków, łodzi i barek.

W pełni niezawodne oleje

- Próby, jakie przeprowadziliśmy wraz z Krajowym Instytutem Politechnicznym w Tuluzie, potwierdzają przydatność techniczną tych olejów do smarowania łańcuchów, silników i do wykorzystania w hydraulice – mówi inżynier z Afocel. Doświadczenia przeprowadzone wraz z drwalami i operatorami maszyn, w rozmaitych warunkach i okresach roku, okazały się bardzo zachęcające pod względem technicznym. Tak więc ulegające biodegradacji środki smarne pochodzenia roślinnego jak najbardziej mogą być wykorzystywane do prac leśnych. Jeżeli zaś chodzi o olej łańcuchowy, to kryteria płynności i lepkości wydają się zasadnicze dla zaspokojenia wymagań drwali. Płyny hydrauliczne wytwarzane na bazie oleju lub estru nadają się doskonale, pod warunkiem właściwego płukania obwodów.

Biodegradacja powyżej 80 proc.

- Środki smarne pochodzenia roślinnego są interesujące z wielu względów – mówi Nicolas N’Guyen-The. - W przeciwieństwie do ich bardzo toksycznych odpowiedników pochodzenia mineralnego, tylko w niewielkim stopniu ulegających biodegradacji, wykazują one bardzo niską ekotoksyczność i wysoki poziom biodegradowalności, a zatem są przydatne w związku z wymogami ochrony środowiska.
- Wszystkie obecnie oferowane receptury na bazie olejów roślinnych wykazują poziom biodegradalności powyżej 80 proc. - stwierdza Bertrand Laborde. - Jeżeli chodzi o ekotoksyczność, to oleje pochodzenia roślinnego są od 10 do 50 razy mniej toksyczne dla organizmów wodnych i lądowych niż oleje mineralne.

Jest to duża zaleta w przypadku powstania zanieczyszczenia przy smarowaniu bezzwrotnym (jak w przypadku pił łańcuchowych), czyszczeniu torów kolejowych, przy stosowaniu do silników przyczepnych, urządzeń rolniczych itp. - Biorąc pod uwagę zarówno zalety techniczne tych produktów, jak i zalety związane z ochroną środowiska, sprawą interesującą jest rozwijanie ich zastosowań w środowisku, takim jak las – uważa Nicolas N’Guyen-The. Wykorzystanie produktu ulegającego biodegradacji jest ważniejsze, gdy chodzi o wodę. Olej jest bowiem lżejszy od wody i rozprzestrzenia się po jej powierzchni tworząc warstwę, która może całkowicie przeszkodzić wymianie gazowej. Jeden litr płynnego smaru może zanieczyścić milion litrów wody.

Potencjalnie duży rynek

Jedną z barier dla masowego wykorzystywania płynnych smarów pochodzenia roślinnego jest ich cena. Są one dwukrotnie droższe od smarów pochodzenia mineralnego. Tak samo jest w przypadku olejów do łańcuchów, które są przynajmniej półtora razy droższe od olejów mineralnych. Upowszechnienie ich stosowania powinno docelowo spowodować obniżkę ich ceny. - Rynek olejów pochodzenia roślinnego dopiero się tworzy – przyznaje Bertrand Laborde. – Rynki zbytu są jeszcze niszowe, ale powinny silnie rozwinąć się w nadchodzących latach. Takie też jest zdanie rozmówcy odpowiedzialnego za przemysłowe rynki zbytu w stowarzyszeniu producentów roślin oleistych Proléa. Twierdzi on, że w przyszłości, wśród przemysłowych rynków zbytu na nasiona oleiste, to właśnie rynek biosmarów powinien być najbardziej obiecujący, biorąc pod uwagę, że obecnie w Europie rynek smarów pochodzenia mineralnego jest naprawdę bardzo duży – ponad 5 mln t.

Rynek olejów silnikowych mógłby docelowo również stanowić znaczący rynek zbytu, ponieważ pomału oleje roślinne powinny być też stosowane do silników czterosuwowych. Firma Igol podjęła prace nad stworzeniem nowego oleju silnikowego w ramach programu Agrice, przy którym współpracowały francuska Agencja d/s Środowiska i Poszanowania Energii ADEME, Uniwersytet w Orleanie (środkowa Francja), Regionalna Izba Rolnicza Środkowej Francji, producent ciągników John Deere, a także struktura badawczo-rozwojowa Novance i Proléa. Jak podkreśla koordynator projektu, Francis Valter z Regionalnej Izby Rolniczej Środkowej Francji, obecnie trwa etap prób przeprowadzanych na stanowisku badawczym dla silników, a wkrótce rozpoczną się próby na ciągnikach John Deere.


Odmiany słonecznika bogate w kwas oleinowy

Prawdą jest, że oleje roślinne mają dość niską odporność na utlenianie. Ostatnio przeprowadzone prace pozwoliły - dzięki zastosowaniu specjalnych dodatków antyutleniających - uzyskać odporność na utlenianie praktycznie identyczną jak w przypadku olejów mineralnych. Słaba odporność na utlenianie może również zostać skorygowana przez dobór odmian słonecznika o dużej zawartości kwasu oleinowego, powyżej 90 proc. (93 proc.) podczas gdy tradycyjny słonecznik zawiera poniżej 60 proc. kwasu oleinowego. Prowadzącym selekcję odmian we Francji udało się zwiększyć zawartość kwasu oleinowego w słoneczniku i pochodzące z niego oleje bogate w ten kwas są już w dużej ilości wykorzystywane przy produkcji mydeł w płynie oraz środków powierzchniowo czynnych, ale mogłyby też wejść masowo do produkcji środków smarnych.
- Oleje słonecznikowe o wysokiej zawartości kwasu oleinowego ulegają biodegradacji, są odnawialne, nietoksyczne i posiadają dobre parametry techniczne, zwłaszcza jeżeli chodzi o wskaźniki zużycia – mówi Sylvain Claude z Proléa. – Są one wykorzystywane w swojej zwykłej postaci lub poddawane przeróbce w celu zwiększenia stabilności i trwałości produktu.