Biologicky rozložitelná maziva (biomaziva)

Biologickou rozložitelností je v případě maziv míněna destrukce organické hmoty maziva působením mikroorganismů, kdy konečnými produkty jsou CO2, voda a biomasa. V důsledku takového rozkladu pak mazivo bez zásahu člověka mizí z ovzduší, půdy a vod ve své původní podobě a s tím mizí i jeho nepříznivý vliv na tyto složky životního prostředí i na živé organismy.
Rychlost biologického rozkladu maziv lze měřit pomocí několika metod. Nejčastěji je to test, při kterém se vzorek maziva nechá po dobu 21 dní rozkládat v přítomnosti mikroorganismů, vody a živné soli a po této době se zjistí zbytkové množství nerozloženého maziva. Na základě takových testů se maziva dělí na:
- pomalu (špatně) biologicky rozložitelná, pokud se během testu rozloží z méně než 60 % (minerální oleje, bílé oleje)
- biologicky rozložitelná, rozloží-li se z 60 – 80 % (některé estery a polyglykoly)
- rychle (dobře) biologicky rozložitelná, když se rozloží z více než 80 % (rostlinné oleje, některé syntetické estery, polyglykoly).

Pro biologický rozklad jsou nutné také vhodné vnější podmínky, a to hlavně míra plošné kumulace či rozptylu rozkládaného materiálu v půdě, přítomnost kyslíku a sluneční záření. Např. některá velmi dobře rozložitelná maziva rozpustná ve vodě jsou po úniku do půdy velmi mobilní. Díky rozpustnosti ve vodě snadno procházejí do spodních vrstev půd, kde je však anaerobní prostředí (deficit kyslíku), které biorozklad podstatně zpomalí a nerozložené mazivo se pak dostane do spodních vod, které kontaminuje.
Schopnost biomaziv při úniku rychle se rozložit a „zmizet“ je prakticky využitelná při náhodném úniku v menším množství a na větší ploše. Masivní úniky biomaziv, např. vylití oleje ze sudu či cisterny na malou plochu, je však třeba považovat za havárii a jako ropnou havárii ji také likvidovat. Je také třeba počítat s tím, že stupeň biologické rozložitelnosti čistých, čerstvých biomaziv bývá znatelně vyšší, než u týchž maziv použitých a znečištěných.  
Biologicky snadno rozložitelná maziva jsou v podstatě dvojího druhu: přírodní (t.j. rostlinné a živočišné oleje a tuky) a syntetická. Obojí se používají jak ve formě kapalných olejů tak plastických maziv, v nichž tvoří bioolej olejovou složku doplněnou běžnými mýdlovými i nemýdlovými zpevňovadly, známými z klasických plastických maziv.

Přírodní maziva
Přírodní oleje a tuky patří k historicky nejstarším mazacím prostředkům, používaným člověkem. Zmínky o jejich používání k mazání pocházejí již z antiky. Podstatou přírodních maziv jsou triglyceridy vyšších mastných kyselin, tj. estery těchto kyselin a trojsytného alkoholu glycerolu, které bývají v různých formách podle toho, které kyseliny jsou v triglyceridech přítomny. Jejich konzistenci určuje délka řetězce mastných kyselin, stupeň jeho rozvětvení, počet a poloha násobných vazeb v řetězci. Nejpoužívanějšími jsou řepkový, slunečnicový, sójový, ricinový, kokosový či palmový olej, z živočišných produktů pak např. hovězí lůj, lanolin z ovčí vlny či tuky z mořských ryb.
Přírodní oleje mají řadu pozitivních vlastností, jako jsou dobrá mazací schopnost v důsledku vyšší afinity maziva k mazanému povrchu nebo vysoké viskozitní indexy. Kromě toho mají však také, v praxi bohužel často převažující, negativní vlastnosti, jako jsou nedostatečná tepelná, oxidační a hydrolytická stálost, či sklon k polymeraci.

Syntetická, biologicky snadno rozložitelná maziva
K syntetickým, biologicky snadno rozložitelným olejům patří hlavně oleje na bázi syntetických esterů a polyglykolů. Syntetická maziva nemají problémy s tepelnou a oxidační stabilitou ani s polymerací, jsou ale náchylnější k hydrolýze, i když méně než přírodní oleje. Jejich hlavní nevýhodou je cena - 2x a 3x vyšší než u srovnatelných minerálních olejů. Přesto se v praxi uplatňují syntetická maziva výrazně častěji než přírodní produkty, mj. i proto, že jejich vysokou pořizovací cenu se daří kompenzovat delší životností oproti minerálním mazivům.

Biomaziva nacházejí použití v celé řadě aplikací, především v hydraulických, motorových a převodových olejích, v olejích pro ztrátové mazání a v plastických mazivech. Při jejich aplikaci, kdy dochází k nasazení výměnou za klasická maziva, je ale nutno brát v úvahu některé faktory, které by mohly způsobovat budoucí problémy - např. mísitelnost s minerálními oleji. Ačkoliv čerstvá biomaziva (kromě polyglykolů!) se s čerstvými minerálními mazivy bez problémů mísí, při nasazení biomaziv do mechanismů používajících předtím minerální maziva může docházet k pěnění olejových náplní, k uvolňování úsad a zanášení filtrů. Biomaziva také zpravidla mají, ve srovnání s minerálními oleji, odlišnou snášenlivost s těsnicími materiály, zejména se staršími typy nitrilových kaučuků, kdy při styku maziva s pryžovým materiálem dochází ke změně jeho objemu a tím i ke změně těsnicí schopnosti a životnosti těsnění.

Hydraulické biooleje představují nejvíce rozšířenou oblast použití a v ČR je jejich používání dokonce legislativně předepsáno pro stroje a mechanismy pracující v lesnictví. Mají vysoké viskozitní indexy včetně dobré tekutosti za nízkých teplot a velmi dobrou mazivost. Jsou stálé proti stárnutí, dobře filtrovatelné a relativně odolné proti hydrolýze (esterové typy).
Problémy při jejich nasazení mohou nastat v důsledku špatné snášenlivosti se znečištěnými oleji či jinými typy bioolejů, např. mísí-li se estery nasycených kyselin s estery nenasycených kyselin. Proto se vždy doporučuje vzájemně mísit biooleje stejného druhu a pokud nahrazují minerální hydraulické oleje, provést vždy před naplněním biooleje důkladné odstranění staré olejové náplně, vyčištění systému a jeho proplach bioolejem. V teplotně nenáročných hydraulických systémech se mohou používat také přírodní hydraulické biooleje.

Biologicky snadno rozložitelné motorové oleje jsou zatím raritou, která se potenciálně může uplatnit v motorech strojů a mechanismů, pracujících v oblastech citlivých z hlediska ochrany životního prostředí. V takových případech se používají výhradně syntetické lehkoběžné biooleje vyšších specifikací (API SG/CE a výše, SAE 5 - 10W-X), které přispívají i k menší spotřebě pohonných hmot. Nejčastější příležitostí pro biologicky rozložitelné přírodní oleje je ztrátové mazání. např. u řetězů motorových pil,vodicích rámů pil apod.

Převodové biooleje splňují potřebné požadavky nejlépe, jsou-li vyrobeny ze základů na bázi nasycených esterů. Jejich výhodou je mj. malá závislost viskozity na teplotě, takže např. bioolej s viskozitou ISO VG 150 odpovídá oleji viskozitní třídy SAE 75W-140. Nacházejí použití v převodech pracujících ve velmi rozdílných teplotních podmínkách, ale i v automobilových převodovkách.

Přírodní i syntetické, biologicky snadno rozložitelné oleje se používají i jako olejová složka plastických maziv. Výhody a nevýhody takových plastických maziv jsou v podstatě stejné, jako výhody a nevýhody jejich olejových složek. Plastická maziva vyrobená z přírodního oleje, nejčastěji řepkového, mají malou odolnost vůči stárnutí, sklon k hydrolýze, sklon k pryskyřičnatění a špatné chování za chladu, zatímco plastická maziva vyrobená ze syntetického biooleje předčí prakticky ve všech vlastnostech plastická maziva na řepkovém, ale i na minerálním základě.