در دنیای امروز که نگرانی ها درباره تغییرات اقلیمی، آلودگی محیط زیست و کاهش منابع فسیلی افزایش یافته اند، نیاز به منابع جایگزین انرژی بیش از پیش احساس می شود. یکی از این منابع جایگزین، بیودیزل (Biodiesel) است؛ سوختی پاک، تجدیدپذیر و سازگار با محیط زیست که می تواند جایگزین مناسبی برای گازوئیل های فسیلی باشد.
بیودیزل یک سوخت زیستی است که از منابع طبیعی مانند روغن های گیاهی، چربی های حیوانی یا روغن های پسماند خوراکی تولید می شود. این سوخت از نظر ساختار شیمیایی عمدتاً شامل اسیدهای چرب استری‌شده (Fatty Acid Methyl Esters – FAME) می باشد و قابلیت استفاده در موتورهای دیزلی با کمترین تغییرات را دارد.
روغن های گیاهی (کلزا، سویا، آفتابگردان، جلبک و نخل).
چربی های حیوانی.
روغن های مصرف شده پخت و پز (waste cooking oil).
روغن های صنعتی دور ریز.
مهم ترین روش تولید بیودیزل، واکنش ترانس استریفیکاسیون Trans Esterification است:
روغن یا چربی + الکل (معمولاً متانول) + کاتالیزور (معمولاً سود سوزآور یا پتاس) → Bio Diesel+ گلیسیرین
مراحل اصلی تولید:
پیش تصفیه روغن: حذف ناخالصی ها و آب
ترکیب با متانول و کاتالیزور
واکنش شیمیایی در دمای حدود ۶۰ درجه سانتی گراد
جدا کردن گلیسیرین
شستشو و تصفیه نهایی بیودیزل
بیودیزل بر اساس منبع تغذیه اولیه به چند دسته تقسیم می‌شود:
از منابع خوراکی مانند روغن های گیاهی تولید می شود.
اشکال: سویا، کلزا، نخل.
معایب: رقابت با منابع غذایی.
از منابع غیرخوراکی مانند چربی حیوانی، روغن پسماند یا گیاهان غیرخوراکی (مثل جاتروفا).
مزایا: کاهش فشار بر منابع غذایی.
تولید از جلبک‌ها که قابلیت تولید روغن بالا دارند و می توانند در آب های نامتعارف رشد کنند.
بسیار نوآورانه و پایدار.
مزایا: راندمان بالا، بدون رقابت غذایی.
به صورت خالص (B100) یا در ترکیب با گازوئیل (مانند B20، B5).
مناسب برای کامیون ها، اتوبوس ها، تراکتورها و خودروهای دیزلی.
به عنوان سوخت دیگ های بخار، ژنراتورها، تجهیزات سنگین.
تراکتورها و تجهیزات کشاورزی می‌توانند بدون تغییر ساختاری از این سوخت زیستی استفاده کنند.
برای تولید برق با کاهش قابل توجه انتشار آلاینده ها.
برای راه اندازی یک واحد تولید بیودیزل به مجموعه ای از تجهیزات و شرایط عملیاتی نیاز است که بسته به ظرفیت تولید (خانگی، نیمه صنعتی یا صنعتی) متفاوت خواهد بود. در ادامه تجهیزات اصلی مورد نیاز را بررسی می کنیم:
برای نگهداری روغن گیاهی، چربی حیوانی، متانول و کاتالیزور.
جنس مخزن باید مقاوم به خوردگی باشد (استیل یا پلی‌اتیلن مقاوم).
محل انجام واکنش ترانس استریفیکاسیون.
مجهز به سیستم گرمایش (المنت یا بخار)، همزن مکانیکی و سنسورهای دما و pH
راکتور بیودیزل ظرفیت های مختلفی از کوچک مقیاس تا بزرگ دارد.
پس از پایان واکنش، گلیسیرین به عنوان محصول جانبی در پایین مخزن ته نشین می شود.
برای تسریع جداسازی، از سانتریفیوژ یا ته نشینی ثقلی استفاده می شود.
این مرحله برای حذف باقی مانده متانول، صابون، کاتالیزور و ناخالصی‌ها طراحی شده است.
شستشو معمولاً با آب گرم یا محلول اسیدی انجام می شود.
برای حذف رطوبت باقیمانده در بیودیزل نهایی.
شامل سیستم گرمایش یا استفاده از خلأ.
برای نگهداری بیودیزل تولیدشده تا زمان مصرف یا بسته بندی.
باید در برابر نور و حرارت محافظت شود.
سیستم تهویه و کنترل گازهای متانولی.
سنسورهای دما، فشار، آتش سوزی.
تجهیزات آزمایشگاهی برای بررسی خلوص، ویسکوزیته و سایر مشخصات طبق استانداردهای ASTM D6751 یا EN 14214
فضای کارگاهی یا صنعتی با تهویه مناسب.
دسترسی به منابع آب و برق پایدار.
سیستم دفع پساب و پسماند شیمیایی مطابق با استانداردهای زیست محیطی.
نیروی انسانی آموزش دیده در فرآیند شیمیایی و ایمنی.
با توجه به توسعه فناوری های نوین، بیودیزل نسل سوم (مبتنی بر جلبک ها) می‌تواند نقش مهمی در آینده انرژی های پاک ایفا کند. کشورهای زیادی مانند آلمان، آمریکا، هند، برزیل و چین سرمایه گذاری های گسترده ای در تولید انبوه این نوع سوخت زیستی انجام داده اند. در ایران نیز ظرفیت های زیادی برای تولید بیودیزل به ویژه از منابعی مانند روغن پسماند یا دانه های روغنی وجود دارد.
بیودیزل به عنوان یک سوخت پاک، تجدیدپذیر و قابل اطمینان، می‌تواند بخش قابل توجهی از نیاز انرژی جهانی را تأمین کند و گامی مؤثر در جهت کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی و حفاظت از محیط زیست باشد. استفاده گسترده تر از این سوخت نیازمند حمایت های دولتی، سرمایه‌گ ذاری های فناورانه و فرهنگ سازی عمومی است.
قارچکش کاربندازیم : قارچکش مؤثر برای کنترل بیماری های قارچی گیاهی کاربندازیم یک قارچکش سیستمیک…
نیترات آمونیوم: ترکیبی با اهمیت چندگانه نیترات آمونیوم با فرمول شیمیایی NH₄NO₃، یک ترکیب شیمیایی…
کود کلات روی در کشاورزی: ترکیبی مؤثر برای افزایش عملکرد گیاهان عنصر روی (Zn) یکی…
کدام سموم برای زنبور عسل خطرناک و کدام یک کم خطر است؟ زنبورهای عسل نه…