به گزارش خبرگزاری فارس از تبریز، در چند دهه اخیر، جهان در حوزه انرژی، شاهد تغییرات زیادی بوده است به طوری که بسیاری از شرکت‌ها در سرتاسر جهان، اقدام به بکارگیری استراتژی‌های جدید در این حوزه نموده‌اند تا ضمن کاهش اثرات بدزیست محیطی حاصل از سوخت‌های فسیلی، به قیمتی رقابتی با سوخت‌های فسیلی برای زیست سوخت‌ها دست یابند.
از سویی از آنجایی که امروزه بیودیزل در مقایسه با سوخت‌های فسیلی، به عنوان سوختی دوستدار محیط زیست مطرح است چرا که به عقیده پژوهشگران این حوزه میزان کربن دی اکسید کمتری منتشر می‌کند.
زیست سوخت، تخریب پذیر، کارایی احتراقی بهتر و حاوی مقدار کمتری از سولفور و ترکیبات آروماتیک است که موجب گردیده است تا بیودیزل در بازار به سوختی رقابتی برای تولید تبدیل شود.
با این حال برای رسیدن به جزئیات بیشتر این طرح گفت‌وگوی با مهتاب پیروزمند مجری این طرح صورت گرفته که از منظرتان می گذرد.
فارس: در ابتدا از ضرورت اجرای این طرح بفرمایید؟
یکی از مشکلات اساسی کشورهای توسعه یافته و حتی در حال توسعه تهیه سوخت است، به عبارتی این مشکل همانند دهه‌های گذشته تنها به کشورهای وارد کننده نفت اختصاص ندارد، بلکه حتی تولیدکنندگان بزرگ نفت از جمله کشور ما با مشکلات متعددی در این زمینه روبه رو هستند.
نیاز روزافزون جهان به منابع جدید انرژی به ویژه در بخش حمل و نقل، آلودگی ناشی از سوخت‌های فسیلی و پایان‌پذیر بودن آنها از عواملی است که بشر را به تلاش برای دستیابی به سوخت‌های جانشین برای این منابع وا داشته است.
بیودیزل یا زیست سوخت یکی از گزینه‌های مناسب است که استفاده از آن در بسیاری از کشورهای دنیا متداول است زیرا در مقایسه با سوخت‌های فسیلی، به عنوان سوختی دوستدار محیط زیست مطرح است چرا که میزان کربن دی اکسید کمتری منتشر می‌کند، تخریب‌پذیر است، کارایی احتراقی بهتری دارد و حاوی مقدار کمتری از سولفور و ترکیبات آروماتیک است.
فارس: این زیست سوخت (بیودیزل) چیست و چه مصارفی می تواند داشته باشد؟
زیست سوخت‌ها، سوخت‌هایی هستند که از منابع زیست توده به دست می‌آیند. این سوخت‌ها شامل اتانول، متانول، بیودیزل و سوخت‌های گازی دیزل هستند. از منابع اولیه تولید آنها می‌توان به ضایعات چوبی، تفاله محصولات کشاورزی، نیشکر، چغندرقند، غلات و روغن گیاهان و سبزیجات اشاره کرد.
در این میان زیست سوخت‌های مایع (نظیر بیواتانول، بیومتانول، بیوبوتانول و بیودیزل)، زیست سوخت‌های گازی( نظیر بیوگاز) و زیست سوخت‌های جامد از جمله انواع زیست سوخت‌ها به شمار می‌رود.
در حقیقت فرم جدید انرژی، ویژگی‌های جدید متعددی دارد، از جمله نیازمند زیرساخت‌هایی با قیمت کمتر و تاثیرات زیست محیطی کمتر نسبت به سوخت‌های فسیلی است که قابلیت جایگزینی با سهم بزرگی از سوخت‌های فسیلی را دارد. علاوه بر این موجب کاهش انتشار گازهای گلخانه ای مانند NOx ، SOxو CO2 می‌شود.
به عبارت ساده‌تر اینکه بیودیزل یک سوخت گازوئیلی پاک است که از منابع طبیعی و تجدیدپذیر مانند روغن‌های گیاهی و چربی‌های حیوانی ساخته می‌شود.
در حال حاضر بیودیزل از طریق واکنش ترانس استریفیکاسیون روغن‌های گیاهی مانند روغن ذرت، روغن نخل و کلزا، با یک الکل که بهتر است متانول است، در حضور یک کاتالیست مانند کلسیم اکسید تولید می‌شود.
زمانی که تولید بیودیزل از روغن های خوراکی انجام می‌گیرد، قیمت آن بسیار بالا خواهد بود. انتخاب منابع اولیه ارزان و مناسب به عنوان خوراکِ واکنش، مانند روغن‌های مستعمل حاصل از پخت و پز، گامی موثر در این فرآیند است، زیرا با استفاده از این روغن‌ها، علاوه بر کاهش هزینه‌های مورد نیاز جهت تولید سوخت زیستی، اثرات سوء ناشی از این روغن‌های مستعمل بر محیط زیست نیز از بین می‌رود.
البته چون این دسته از روغن‌ها حاوی مقدار زیادی اسید چرب آزاد هستند، علاوه بر ترانس استریفیکاسیون، فرآیند استریفیکاسیون نیز باید در ابتدا انجام شود. بنابراین فرایند تبدیل روغن های مستعمل به بیودیزل در دو مرحله صورت می‌گیرد. از اینرو اگر کاتالسیتی بتواند این فرایند را در یک مرحله انجام داده و از پایداری خوبی نیز برخوردار باشد بسیار ارزشمند است.
فارس: ویژگی سوخت زیست یا بیودیزل در مقایسه با سایر سوخت ها چیست؟
همان طور که اشاره شد، سوخت زیست یا بیودیزل مخلوطی از مونوآلکیل استر های به دست آمده از واکنش استری شدن ترانس روغن‌های گیاهی نظیر روغن‌های نخل، آفتابگردان، ذرت، سویا، بادام زمینی،کلزا و پنبه دانه است. زمانی که تولید بیودیزل از روغن‌های خوراکی انجام می‌شود، قیمت آن بسیار بالا خواهد بود و به همین علت استفاده از منابع اولیه با قیمت ارزان‌تر مانند روغن‌های مستعمل و روغن‌های غیر خوراکی پیشنهاد می‌شود.در نتیجه قیمت مواد خام مورد استفاده در مقایسه با سایر سوخت ها به نحو موثری کاهش می‌یابد.
ناگفته نماند در کشورهای آمریکایی و اروپایی از مازاد روغن‌های خوراکی مانند روغن آفتابگردان، سویا و کلزا برای تولید بیودیزل استفاده می‌شود. اما ویسکوزیته روغن‌های سبزیجات به علت جرم مولکولی بالا و ساختار شیمیایی آنها چندین برابر دیزل معدنی است.
یکی از روش هایی که ویسکوزیته روغن سبزیجات را کاهش می‌دهد، شامل واکنش شیمیایی یک الکل با تری‌گلیسیرید حاصل از اسیدهای چرب روغن گیاهی و حیوانی در حضور یک کاتالیزگر مناسب برای تشکیل شدن گلیسرول و استرهاست.
فارس: این ترکیب دارای چه کاربردهای دیگری در صنایع مختلف خواهد شد و از مزیت‌های این طرح بگویید؟
گلیسرول حاصل از فرآیند تولید بیودیزل دارای کاربردهای گوناگون در صنایع مختلف از جمله داروسازی، تولید افشره‌های گیاهی، ساخت لوازم آرایشی و بهداشتی، تولید ضدیخ، به عنوان شیرین‌کننده در صنایع غذایی، تولید برخی حد واسط های شیمیایی و ... اشاره کرد.
کاهش هزینه، افزایش سرعت تولید کاتالیست و تولید بیودیزل و کاهش آلاینده‌های محیط زیست از مزایای این فرایند است.
فارس: عنوان پرژه شما تولید زیست سوخت (بیودیزل) از روغن‌های آشپزی مستعمل با استفاده از مزوپور MCM-41 حاوی تمپلیت و مزوپورهای فلز دارM=Mg, Zn & Co) M/MCM-41 ) است، حاصل نتایج این طرح چه بوده است؟
کاتالیست های ناهمگن از خانواده MCM-41 حاوی فلز(M= Mg, Co, Zn) [CTA]M/MCM-41 به روش مستقیم در یک مرحله، ((One pot بدون نیاز به عملیات تکمیلی جهت حذف تمپلیت(تکلیس یا استخراج حلال) سنتز و برای تولید بیودیزل از روغن‌های مستعمل خانگی بررسی شدند.
معرفی این ترکیبات علاوه بر آسان نمودنِ سنتز کاتالیست، القای خصلت بازی و در نتیجه افزایش بهره تولید متیل استر، مزیت۶٢ مهمی دیگری نیز دارد و آن اینکه به دلیل عدم نیاز به حذف سورفاکتانت، از لحاظ هزینه به صرفه بوده و هیچ آلاینده ای به محیط زیست اضافه نمی‌کند و یک کاتالیزگر سبز محسوب می‌شود.
در واقع در این پروژه تحقیقاتی نانوکاتالیست حفره دار MCM-41 که یک ترکیب زیست سازگار از جنس سیلیس است، با استفاده از سورفکتانت آلی به عنوان قالب، سنتز شد و روغن مستعمل آشپزخانه که دورریز محسوب می‌شود در حضور این کاتالیزور و با استفاده از حلال متانول، با بهره بالاتر از 92 درصد، تنها در یک مرحله و در مدت زمان 3 ساعت به زیست سوخت (بیودیزل) تبدیل گردید.
همین گزارش حاکی است: این طرح با همکاری مهری مهدوی آناخاتون به سرانجام رسیده است.
گفت و گو از: موسی کاظم زاده
انتهای پیام/ر
