عرفان سلیم زاده
11th March 2012, 02:28 PM
بیودیزل چیست؟
بیودیزل سوختی پاک و جایگزین سوخت دیزل می باشد که از منابع طبیعی و تجزیه پذیر مانند روغن های گیاهی ساخته می شود . این سوخت سبز همانند گازوئیل و نفت در هرگونه موتور احتراقی – فشاری کارائی دارد. از دیدگاه فنی ، بیودیزل سوختی است که برای موتورهای احتراقی-فشاری(دیزل) استفاده شده و شامل استرهای آلکیل اسیدهای چرب است. بیودیزل علاوه بر زیست منبع بودن دارای مزایای زیست محیطی دیگری همچون کاهش آلاینده های سمی و همینطور کاهش آلاینده های هوا در زمان را بدنبال دارد. این سوخت بدون هیچگونه تغییری در موتور و یا مشعل به صورت مستقیم استفاده شده و می توان با مخلوط کردن این سوخت با دیزل خواص فوق العاده ای به دیزل بخشید . بیودیزل ، ظرفیت و دامنه ی کار گازوئیل را حفظ می نماید. بیودیزل هیچ گونه مواد نفتی ندارد اما می تواند به منظور افزایش کیفیت تولید ، مخلوط بیودیزل به هر نسبتی با دیزل نفتی ترکیب شود. منابع مورد نیاز جهت تولید بیودیزل می توانند روغن های گیاهی ، چربی ها ی حیوانی ،روغن های مستعمل و دورریز پخت و پز و یا منابع جدید همچون جلبک های دریایی ، باشند.می تواند به صورت خالص یا ترکیبی با دیزل نفتی به نسبت 5% و 20% یا به صورت های دیگر مخلوط گردد. در نتیجه ی واکنش های شیمیایی ما بین روغن های گیاهی و الکل در حضور کاتالیزور ، بیودیزل تولید می شود.در عین حال گلیسیرین نیز که در داروسازی و تولید لوازم آرایشی مورد استفاده قرار می گیرد به عنوان یک محصول فرعی این فرآیند تولید می شود.لازم است بدانیم که در پاره ای موارد بیودیزل کیفیت بالاتری از دیزل دارد همچون عدد ستان و نقطه ی ابری شدن و خاصیت روانی بالاتر .استفاده از بیودیزل آسان است .زیست تجدید پذیر ، غیر سمی و اساسا عاری از سولفور و ترکیبات آروماتیک می باشد.بیودیزل خالص روغن خام سبزیجات نیست بلکه ویژگی هایی مطابق با (ASTM6751)دارد.سایر استاندارد های بین المللی عبارتند از :
51606-V-DIN , 14212:2003-EN بیودیزل می تواند در هر غلظتی با سوخت دیزلی که پایه ی نفتی دارد ترکیب شود و بدون کوچکترین تغییر یا اصلاحی در موتور های دیزلی موجود استفاده گردد.بیودیزل روغن خام سبزیجات نیست بلکه با فرآیند شیمیایی تهیه می گردد که گلیسیرین را از روغنحذف می نماید .مخلوطی از سوخت بیودیزل با سوخت دیزل نفتی به صورت (B20)طراحی شده است که (20) درصد حجمی بیودیزل است و با استاندارد (ASTM6751) مطابقت دارد. بيوديزل چگونه ساخته مي‌شود؟ بيوديزل را ميتوان از روغنهاي گياهي تازه و يا مستعمل و چربي حيوانات توليد كرد. اين گازوئيل از منابع داخلي قابل تجديد بوجود مي‌آيد. اين سوخت، قابل تجزيه بيولوژيكي است و هنگامي كه به عنوان يك جزء تركيبي مورد استفاده قرار مي‌گيرد، نيازمند حداقل تغييرات در موتور است و نسبت به گازوئيلي كه جايگزينش مي‌شود، سوختي پاك است.روغنهاي گياهي مي‌توانند براي توليد تركيبات شيميائي- كه استر خوانده مي‌شوند- ، با يك الكل (معمولاً متانول) تركيب شوند. زمانيكه اين استرها به منظور سوخت مورد استفاده قرار ميگيرند،بيوديزل خوانده شوند. گليسيرول (كه در داروسازي و توليد لوازم آرايش نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد) به عنوان يك محصول فرعي توليد مي‌شود اخيراً بيوديزل طي فرايندي با نام Transesterification توليد شود. در اين فرآيند ابتدا روغن گياهي( يا چربي حيواني) از فيلتر عبور داده مي‌شود، سپس براي از بين بردن اسيدهاي چرب آزاد،با قليا فرآيند مي‌گردد؛ بعد با يك الكل (معمولاً متانول) و يك کاتاليزور (معمولاً هيدروكسيد سديم يا پتاسيم) تركيب مي‌شود. تري گليسريدهاي روغن براي تشكيل استرها و گليسرول واكنش شيميايي انجام مي‌دهند و بعداً از يكديگر جدا شده و مورد تصفيه قرار ميگيرند. بيشتر تمايلاتي كه امروز براي توليد بيوديزل وجود دارد ناشي از ظرفيت بسيار بالاي توليد سويا،توليدات مازاد و كاهش قيمت‌ها است. متيل سويات، يا سوي ديزل كه از واكنش متانول با روغن سويا حاصل مي‌شود، اصلي‌ترين شكل بيوديزل در آمريكاست. چربيهاي بلااستفاده حيواني و روغن سوخته ( كه بعنوان ” شبه گريس“ شناخته مي‌شوند) نيز منابع و ذخاير خوبي هستند. اين منابع از روغن سويا ارزان‌ترند و به عنوان راهي براي كاهش هزينه‌هاي تامين مواد اوليه در نظر گرفته مي‌شوند. بادام زميني، پنبه دانه، گل آفتاب گردان و كنولا (گونه‌اي از دانه شلغم روغني) نيز از منابع روغني ديگرند. استرهايي كه از هر يك از اين منابع ساخته شده‌اند گرچه شايد در ميزان انرژي عدد ستان (مشابه اكتان بنزين) يا ديگر مشابهات فيزيكي كمي متفاوت باشند اما مي‌توانند با موفقيت در موتورهاي گازوئيلي مورد استفاده قرار گيرند.
http://azenasanatparsian.com/images/stories/gozazresh.jpg
تصویر1: چرخه ی زیستی بیودیزل دیاگرام فرآیند
http://azenasanatparsian.com/images/stories/tasvir2.jpg
تصویر 2 : معادله ی شیمیایی اصلی فرآیند تولید بیودیزل و گلیسیرین
http://azenasanatparsian.com/images/stories/tasvire3.jpg
تصویر 3 : نمودار عملیاتی فرآیند تولید بیودیزل و فرآورده های دیگر
http://azenasanatparsian.com/images/stories/tasvire4.jpg
تصویر 4 : تجهیزات فرآیند تولید بیودیزل
http://azenasanatparsian.com/images/stories/tasvire5.jpg
تصویر 5 :سیستم کامل تولید بیودیزل ویژگی های فنی بیودیزل • از لحاظ خواص سوختی شبیه دیزل با پایه ی نفتی است. • بالاترین مقدار انرژی را نسبت به هر سوخت جایگزین در واحد برابر خواهد داشت. • عدد ستان و نقطه ابری شدن و خاصیت روانی بسیار بالاتری دارد. • Cold flow مربوط به B2 مثل بیودیزل با پایه نفتی 2 # است که با مواد خام جهت زمستان و تابستان قابل تنظیم است. • نقطه ی احتراق بالا داشته 260 Fº در برابر 117 Fº برای دیزل خواهد داشت. ويژگيهاي فيزيكي بيوديزل • وزن مخصوص ۸۸/۰ • ويسكوزيته ۲۰ درجه سلسيوس (سانتي استوك) ۵/۷ • عدد ستان(انديس ستان) ۴۹ • نقطه اتصال فيلتر سرد(درجه سلسيوس) ۱۲- • ارزش حرارتي خالص (كيلوژول در ليتر) ۳۳۳۰۰ موارد مصرف بیودیزل • به عنوان یک سوخت مناسب حتی کارآمد تر از دیزل و 100% جایگزین • ماده ی اولیه ی تولید هیدروژن در پیل های سوختی • پاک کننده ی لکه های روغن • عامل محرک توربین های تولید الکتریسیته ی دیزلی • سوخت مناسب در گرمایش منازل • در ایجاد روشنایی و پخت و پز • به عنوان رقیق کننده ی گریس ها و پاک کننده های صنعتی • افزودنی به سوخت دیزلی جهت روانی بیشتر • عامل پاک کننده ی قیر • پاک کننده ی سطوح چرب • پاک کننده ی جوهر ] رنگ و چسب • پاک کننده ی واکس و ترکیبات ضد غبار • ممانعت از خوردگی در سطوح فلزی • روان سازقطعات فلزی در تماس منابع تولید بیودیزل و چرخه ی زیستی آن بسیاری از روغن های گیاهی که میزان تولید بالا و قیمت مناسبی دارند از عمده مواد تولید بیودیزل به شمار می روند.از جمله می توان به روغن زرد ، کره ، دانه های روغنی چای ،الکل ها مثل :متانول و اتانول و کاتالیست ها مثل هیدروکسید پتاسیم ، روغن سویا ، روغن ذرت ، روغن خرما ، روغن پنبه دانه ، رو غن آفتابگردان ف روغن نارگیل ، روغن جلبک های دریایی ، روغن های گیاهی تازه یا مستعمل و چربی حیوانات همچنین روغن منابع جدیدی همچون کاملینا که یک گیاه خودرو است ، اشاره کرد. از میان کلیه ی موارد مذکور ، یک منبع از همه ی موارد دیگر مناسب تر است و آن روغن های زاید و استفاده شده در صنایع غذایی همچون کارخاجات تولید چیپس و غذاهای آماده و روغن های سوخته ی تولیدی در رستوران های می باشد که اسید چرب آزاد بیشتری دارد و به راحتی به بیودیزل تبدیل می شود و حتی در بعضی موارد همچون نقطه ی ریزش یا ابری شدن آن پایین تر از روغن های خام و درصد روان سازی اش از آنها بالاتر است. از آنجائیکه تقریبا 95% این سوخت سبز از منابع گیاهی تامین می گردد (5 درصد از منابع اولیه ی متانول است که از منابع نفتی یا گازی تامین می شود) از طریق سوختن این ترکیبات و تبدیل آنها به دی اکسید کربن بخش عمده ی این ترکیب جهت تولید مجدد بیودیزل به طبیعت برمی گردد. طول عمر این چرخه یکسال می باشد در حالی که جهت سوخت های پایه نفتی بیش از هزارن سال می باشد. اثر بیودیزل بر طبیعت • گاز های گلخانه ای را به شدت کاهش می دهد. • چرخه ی زندگی این سوخت به جای چند میلیون سال ، چند سال است. • سولفور ، MTBE و ترکیبات فرار نسبت به گذشته کمتر می شود. • به طور کلی ضریب آلوده سازی بیودیزل 100% پایین تر از دیزل می باشد. • کشاورزی را توسعه و نرخ بیکاری را در برخی کشور ها کاهش می دهد. جدول 1 آلودگی های ایجاد شده توسط (B20) بیودیزل ترکیبی ، بیودیزل خالص و سوخت دیزلی را نشان می دهد.
http://azenasanatparsian.com/images/stories/jadval%201.jpg
جدول 1: آلودگی های بیودیزل ترکیبی ، بیودیزل خالص و سوخت دیزلی تفاوت دیزل و بیودیزل بیودیزل نسبت به بیودیزل از خطرات بالفعل کمتری برخوردار است. این سوخت که از منابع گیاهی تامین می شود ، بسیار پاک می سوزد ، زیست تخریب پذیر ، غیر سمی و زمانی که تبخیر شود به هیچ عنوان خطری ندارد.زمانی که بیودیزل می سوزد آلاینده های کمتری دارد همچنین در خروجی احتراق این سوخت خبری از ترکیبات آروماتیک و سولفوره نیست حتی بعضی افراد بوی این سوخت را دوست دارند. استفاده از این سوخت سبب کاهش ترکیبات هیدروکربنی نسوخته و نیز اکسید های کربن و دیگر آلاینده ها در مقایسه با دیزل می گردد.البته ترکیباتی نیز از این سوخت آزاد می شوند که خطرات کمتری نسبت به دیگر آلاینده ها دارند همچون اکسید های نیتروژن.با مصرف بیودیزل 78% تولید اکسید های کربن در اثر سوخت ها کاهش می یابد چرا که با مصرف بیودیزل اکسید های کربن مجددا توسط گیاه جذب شده و به بیودیزل تبدیل می گردد. در تولید نیز بسیار ایمن تر از دیزل است.با استفاده از فناوری پیشرفته و تجهیزات مناسب ، تولید بیودیزل بسیار ایمن تر و آسان تر از دیگر سوخت های است. در حمل و نقل و استفاده نیز خطرات کمتری دارد چرا که نقطه ی اشتعال این سوخت بسیار بالاتر از دیزل است. در زمان احتراق برای موتور کار آمد تر است. بیودیزل از خیلی وقت پیش به عنوان یک افزودنی به سوخت استفاده می شده است چرا که کارایی موتور و روانی آن را افزایش می دهد . بیودیزل از دیزل خاصیت روان کنندگی بیشتری دارد و سبب کاهش خوردگی در ماشین می گردد. این سوخت به صورت یک حلال ملایم کار می کند و با کاهش رسوب گرفتگی در مخزن سوخت ماشین و لوله های انتقال و فیلتر های سوخت هزینه های نگهداری را کاهش می دهد. این سوخت را می توان از زباله های رستوران ها ، خانه ها و کارخانجات نیز بدست آورد. از روغن های استفاده شده در امر پخت و پز در رستوران ها ، خانه ها و کار خانجات می توان براحتی سوختی مناسب تهیه نمود. برای تولید این سوخت انرژی کمتری مصرف می گردد. در فرآیند تولید سوخت خواه سنتزی و یا استحصالی مقداری انرژی صرف فرآیند خالص سازی حرارت دهی و یا واکنش می شود این میزان انرژی در فرآیند تولید بیودیزل در حدود 4 برابر کمتر از دیزل است. در حال حاضر در بعضی از کشور ها به دلیل حمایت دولت از بخش بیودیزل قیمت دیزل و بیودیزل برابری می کند، چرا که نفت خام در حال افزایش قیمت است و از طرفی مصرف این سوخت سبب کاهش وابستگی به خارج ، افزایش تولیدات گیاهی و بهبود فرآیند تولید بیودیزل می گردد. مزایای استفاده از بیودیزل • کاهش وابستگی ایران به واردات سوخت . • حفظ و نگهداری از منابع سوخت های فسیلی : باید توجه داشت که نفت ، گاز طبیعی ، ذغال سنگ از منابع محدودی برخوردار است .بیودیزل می تواند در کاهش استفاده از این سوخت ها ی تجدید پذیر ما را یاری نماید چرا که طول عمر چرخه ی زیستی بیودیزل بسیار کوتاه و حدود یکسال است. • کاهش تولید گاز های گلخانه ای : سوختن سوخت های فسیلی طی قرون گذشته به طور فزاینده ای باعث افزایش سطح گاز دی اکسید کربن و سایر گاز های گلخانه ای گردیده است که این امر باعث افزایش گرمای بیش از پیش اتمسفر می گردد. • کاهش آلودگی هوا و کاهش خطرات ناشی از آن: بیودیزل می تواند نقش مهمی در کاهش بسیاری از آلاینده های هوایی همچون مونواکسید کربن ، هیدروکربن ، اکسید های سولفور ، اکسید های نیتروژن و سموم هوایی داشته باشد. • تقویت اقتصاد خارجی ایران : صرف هزینه های گزاف در زمینه ی واردات سوخت به کشورمان همواره از معضلات جامعه ی ایران بوده است ، بیودیزل می تواند در ممانعت از هدر رفتن و خروج ارز نقش حیاتی را ایفا نماید و در عین حال سوخت جدیدی راا به بازار جهانی جهت سرمایه گذاری در ایران معرفی نماید. • با دیزل نفتی به هر نسبتی ترکیب شده و باعث افزایش کیفیت سوخت می گردد. • چنانچه 1% بیودیزل به دیزل نفتی اضافه گردد 69% قدرت روان سازی آن را احیا می نماید. • از منابع تجدید پذیر در طبیعت ساخته می شود . • اگر چه ماده ی اولیه آن روغن سبزیجات است ولی ویسکوزیته ی کمتری نسبت به آن داشته و با کمی تغییر یا بدون هیچ تغییری قابلیت سوختن در موتور های دیزلی را دارد. • کاهش در آزادسازی : مونواکسید کربن ، 75% ترکیبات آروماتیک ، 35% • در موتور های دیزلی اصلاح شده مستقیما می سوزد. • نقطه ی احتراق بالا دارد و همین امر حمل و نقل آن را ایمن نموده است. • ساخت و تولید بیودیزل بسیار کم هزینه تر و ساده تر از دیزل می باشد. • به صورت خالص و یا ترکیب با دیزل نفتی در کلیه ی صنایع قابل استفاده می باشد. فرآورده های جانبی بیودیزل گلیسیرین محصول جانبی واکنش بیودیزل می باشد. گلیسیرینی که ما با آن سرو کار داریم خواص مطلوبی ندارد و در مرحله ی اول صرفا صنعتی است. کارخانه ی تصفیه بیودیزل ، 10% گلیسیرین تولید می نماید. درجات خالص گلیسیرین (99.7 %) می تواند به عنوان ماده ی خام در سایر بخش های صنعتی مثل محصولات غذایی دارویی،آرایشی،خمیردندان،د ارو،غذای حیوانات،پلاستیک؛تنباکو و مواد امولسیون کننده مورد استفاده دارد. گلیسیرین به عنوان فرآورده ی جانبی بیودیزل یکی از عمده ترین ترکیبات مورد نیاز مواد آرایشی و بهداشتی در جهان است ، مصارف دیگر گلیسیربن نیز در حال گسترش اند از جمله در صنایع کشاورزی به عنوان بارور کننده ی دانه ی گیاهان ، در صنایع رنگ به عنوان عامل پولیش ، در صنعت تولید پلاستیک به عنوان نرم کننده و یا عامل پخت ، در صنعت الیاف و کاغذ به عنوان عامل نرم کننده و کشسانی،به عنوان حلال استخراج در صنعت غذایی همچون چای و قهوه ، در صنعت چاپ و تکثیر به عنوان حلال جوهر ، به عنوان بایندر قرص ها یا حلال دارو ها در دارو سازی ، در صنعت ساختمان در تولید عایق ها ، در صنعت الکترونیک به عنوان خازن های الکترولیتی ودر نهایت در صنایع نظامی جهت تولید نیتروگلیسیرین . مصرف جهانی بیودیزل تولید و مصرف بیودیزل در پنج سال اخیر رشد متوسط 50% داشته است حتی در سال 2006 نرخ رشد سه رقمی مشاهده شده است.آلمان 30% مصرف جهانی را به خود اختصاص داده است اما با افزایش نیاز به سایر سوخت ها و ظهور سایر کشور ها در استفاده از این سوخت ، این درصد نقصان یافته است. در هال حاصر بسیاری از کشور ها جهت توسعه ی این سوخت ها از قوانین حمایتی دولت سود می برند چرا که قیمت نفت خام به سبب کاهش منابع این ماده در حال افزایش شدیدی است.استفاده از این سوخت علاوه بر کاهش آلایندگی ،وحشت فقدان منابع سوختی را از بین خواهد برد.هم اکنون کشور هایی چون آلمان ، آمریکا ، فرانسه و دیگر کشور ها ی توسعه یافته بزرگترین مصرف کنندگان این سوخت می باشند.پیش بینی ها نشان می دهد در سال 2020 بخش عمده ی سوخت دیزل کشور های اروپای شرقی به بیودیزل تبدیل خواهد شد و آمریکا نیز در برنامه های خود قصد دارد تا سال 2015 بیش از 25% سوخت دیزلی خود را از بیودیزل تامین نماید. بیشتر تمایلی که امروزه جهت تولید بیودیزل وجود دارد ناشی از امکان ظرفیت بسیار بالای تولید و یا محصولات جانبی و کاهش قیمت ها است. بیودیزل سوختی تقریبا ناشناخته است و جهت رسیدن به استفاده تجاری گستردده باید از موانع گوناگونی بگذرد.
نمودار 1 دیاگرام توزیع مصرف جهانی بیودیزل را نشان می دهد.
http://azenasanatparsian.com/images/stories/nemudar.jpg
نمودار 1 : دیاگرام توزیع مصرف جهانی بیودیزل ظرفیت تولید جهانی بیودیزل در حال افزایش است.با ارتقا ظرفیت تولید بیودیزل در آینده ای محصول می تواند توسط تعاملی بین شرکت بیودیزل ایران و شرکت پالایش نفت و توزیع ایران تامین شود و کمبود دیزل فسیلی را جبران نماید. بیشتر کشور ها از شرکت های تولید کننده ی بیودیزل حمایت می کنند زیرا کاهش د ر میزان سوخت های گرفته شده از منابع طبیعی منجر به افزایش قیمت آنها می شود. تنها راه جدا نمودن اقتصاد از نوسانات قیمت نفت ، پایین آوردن وابستگی اقتصاد به نفت است.عملی ترین استراتژی جهت رسیدن به این مهم استفاده از سوخت های جایگزین و تجدید پذیر می باشد.بیودیزل سوختی است که از دانه های روغنی اساسا سویا و کلزا تهیه شده است و می تواند در داخل کشور تولید شود. این سوخت می بایست قبل از هرگونه ورود به بازار بر موانع نظارتی فائق آید و قیمت آن نیز رقابتی شود. به نقل از سازمان سوخت های طبیعی آمریکا ، با انگیزه ی بالای دولت ، تولید بیودیزل از دانه های روغنی می تواند به حدود 1 میلیارد بشکه در سال برسد که این رقم حدود 8% گازوئیل مورد مصرف حمل و نقل در بزرگ راه ها در اوایل این قرن می باشد. منبع : شرکت بیودیزل ایران
منبع:http://azenasanatparsian.com/articles/1390-11-04-19-48-38/103-1390-04-29-15-43-00.html
بیودیزل سوختی پاک و جایگزین سوخت دیزل می باشد که از منابع طبیعی و تجزیه پذیر مانند روغن های گیاهی ساخته می شود . این سوخت سبز همانند گازوئیل و نفت در هرگونه موتور احتراقی – فشاری کارائی دارد. از دیدگاه فنی ، بیودیزل سوختی است که برای موتورهای احتراقی-فشاری(دیزل) استفاده شده و شامل استرهای آلکیل اسیدهای چرب است. بیودیزل علاوه بر زیست منبع بودن دارای مزایای زیست محیطی دیگری همچون کاهش آلاینده های سمی و همینطور کاهش آلاینده های هوا در زمان را بدنبال دارد. این سوخت بدون هیچگونه تغییری در موتور و یا مشعل به صورت مستقیم استفاده شده و می توان با مخلوط کردن این سوخت با دیزل خواص فوق العاده ای به دیزل بخشید . بیودیزل ، ظرفیت و دامنه ی کار گازوئیل را حفظ می نماید. بیودیزل هیچ گونه مواد نفتی ندارد اما می تواند به منظور افزایش کیفیت تولید ، مخلوط بیودیزل به هر نسبتی با دیزل نفتی ترکیب شود. منابع مورد نیاز جهت تولید بیودیزل می توانند روغن های گیاهی ، چربی ها ی حیوانی ،روغن های مستعمل و دورریز پخت و پز و یا منابع جدید همچون جلبک های دریایی ، باشند.می تواند به صورت خالص یا ترکیبی با دیزل نفتی به نسبت 5% و 20% یا به صورت های دیگر مخلوط گردد. در نتیجه ی واکنش های شیمیایی ما بین روغن های گیاهی و الکل در حضور کاتالیزور ، بیودیزل تولید می شود.در عین حال گلیسیرین نیز که در داروسازی و تولید لوازم آرایشی مورد استفاده قرار می گیرد به عنوان یک محصول فرعی این فرآیند تولید می شود.لازم است بدانیم که در پاره ای موارد بیودیزل کیفیت بالاتری از دیزل دارد همچون عدد ستان و نقطه ی ابری شدن و خاصیت روانی بالاتر .استفاده از بیودیزل آسان است .زیست تجدید پذیر ، غیر سمی و اساسا عاری از سولفور و ترکیبات آروماتیک می باشد.بیودیزل خالص روغن خام سبزیجات نیست بلکه ویژگی هایی مطابق با (ASTM6751)دارد.سایر استاندارد های بین المللی عبارتند از :
51606-V-DIN , 14212:2003-EN بیودیزل می تواند در هر غلظتی با سوخت دیزلی که پایه ی نفتی دارد ترکیب شود و بدون کوچکترین تغییر یا اصلاحی در موتور های دیزلی موجود استفاده گردد.بیودیزل روغن خام سبزیجات نیست بلکه با فرآیند شیمیایی تهیه می گردد که گلیسیرین را از روغنحذف می نماید .مخلوطی از سوخت بیودیزل با سوخت دیزل نفتی به صورت (B20)طراحی شده است که (20) درصد حجمی بیودیزل است و با استاندارد (ASTM6751) مطابقت دارد. بيوديزل چگونه ساخته مي‌شود؟ بيوديزل را ميتوان از روغنهاي گياهي تازه و يا مستعمل و چربي حيوانات توليد كرد. اين گازوئيل از منابع داخلي قابل تجديد بوجود مي‌آيد. اين سوخت، قابل تجزيه بيولوژيكي است و هنگامي كه به عنوان يك جزء تركيبي مورد استفاده قرار مي‌گيرد، نيازمند حداقل تغييرات در موتور است و نسبت به گازوئيلي كه جايگزينش مي‌شود، سوختي پاك است.روغنهاي گياهي مي‌توانند براي توليد تركيبات شيميائي- كه استر خوانده مي‌شوند- ، با يك الكل (معمولاً متانول) تركيب شوند. زمانيكه اين استرها به منظور سوخت مورد استفاده قرار ميگيرند،بيوديزل خوانده شوند. گليسيرول (كه در داروسازي و توليد لوازم آرايش نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد) به عنوان يك محصول فرعي توليد مي‌شود اخيراً بيوديزل طي فرايندي با نام Transesterification توليد شود. در اين فرآيند ابتدا روغن گياهي( يا چربي حيواني) از فيلتر عبور داده مي‌شود، سپس براي از بين بردن اسيدهاي چرب آزاد،با قليا فرآيند مي‌گردد؛ بعد با يك الكل (معمولاً متانول) و يك کاتاليزور (معمولاً هيدروكسيد سديم يا پتاسيم) تركيب مي‌شود. تري گليسريدهاي روغن براي تشكيل استرها و گليسرول واكنش شيميايي انجام مي‌دهند و بعداً از يكديگر جدا شده و مورد تصفيه قرار ميگيرند. بيشتر تمايلاتي كه امروز براي توليد بيوديزل وجود دارد ناشي از ظرفيت بسيار بالاي توليد سويا،توليدات مازاد و كاهش قيمت‌ها است. متيل سويات، يا سوي ديزل كه از واكنش متانول با روغن سويا حاصل مي‌شود، اصلي‌ترين شكل بيوديزل در آمريكاست. چربيهاي بلااستفاده حيواني و روغن سوخته ( كه بعنوان ” شبه گريس“ شناخته مي‌شوند) نيز منابع و ذخاير خوبي هستند. اين منابع از روغن سويا ارزان‌ترند و به عنوان راهي براي كاهش هزينه‌هاي تامين مواد اوليه در نظر گرفته مي‌شوند. بادام زميني، پنبه دانه، گل آفتاب گردان و كنولا (گونه‌اي از دانه شلغم روغني) نيز از منابع روغني ديگرند. استرهايي كه از هر يك از اين منابع ساخته شده‌اند گرچه شايد در ميزان انرژي عدد ستان (مشابه اكتان بنزين) يا ديگر مشابهات فيزيكي كمي متفاوت باشند اما مي‌توانند با موفقيت در موتورهاي گازوئيلي مورد استفاده قرار گيرند.
http://azenasanatparsian.com/images/stories/gozazresh.jpg
تصویر1: چرخه ی زیستی بیودیزل دیاگرام فرآیند
http://azenasanatparsian.com/images/stories/tasvir2.jpg
تصویر 2 : معادله ی شیمیایی اصلی فرآیند تولید بیودیزل و گلیسیرین
http://azenasanatparsian.com/images/stories/tasvire3.jpg
تصویر 3 : نمودار عملیاتی فرآیند تولید بیودیزل و فرآورده های دیگر
http://azenasanatparsian.com/images/stories/tasvire4.jpg
تصویر 4 : تجهیزات فرآیند تولید بیودیزل
http://azenasanatparsian.com/images/stories/tasvire5.jpg
تصویر 5 :سیستم کامل تولید بیودیزل ویژگی های فنی بیودیزل • از لحاظ خواص سوختی شبیه دیزل با پایه ی نفتی است. • بالاترین مقدار انرژی را نسبت به هر سوخت جایگزین در واحد برابر خواهد داشت. • عدد ستان و نقطه ابری شدن و خاصیت روانی بسیار بالاتری دارد. • Cold flow مربوط به B2 مثل بیودیزل با پایه نفتی 2 # است که با مواد خام جهت زمستان و تابستان قابل تنظیم است. • نقطه ی احتراق بالا داشته 260 Fº در برابر 117 Fº برای دیزل خواهد داشت. ويژگيهاي فيزيكي بيوديزل • وزن مخصوص ۸۸/۰ • ويسكوزيته ۲۰ درجه سلسيوس (سانتي استوك) ۵/۷ • عدد ستان(انديس ستان) ۴۹ • نقطه اتصال فيلتر سرد(درجه سلسيوس) ۱۲- • ارزش حرارتي خالص (كيلوژول در ليتر) ۳۳۳۰۰ موارد مصرف بیودیزل • به عنوان یک سوخت مناسب حتی کارآمد تر از دیزل و 100% جایگزین • ماده ی اولیه ی تولید هیدروژن در پیل های سوختی • پاک کننده ی لکه های روغن • عامل محرک توربین های تولید الکتریسیته ی دیزلی • سوخت مناسب در گرمایش منازل • در ایجاد روشنایی و پخت و پز • به عنوان رقیق کننده ی گریس ها و پاک کننده های صنعتی • افزودنی به سوخت دیزلی جهت روانی بیشتر • عامل پاک کننده ی قیر • پاک کننده ی سطوح چرب • پاک کننده ی جوهر ] رنگ و چسب • پاک کننده ی واکس و ترکیبات ضد غبار • ممانعت از خوردگی در سطوح فلزی • روان سازقطعات فلزی در تماس منابع تولید بیودیزل و چرخه ی زیستی آن بسیاری از روغن های گیاهی که میزان تولید بالا و قیمت مناسبی دارند از عمده مواد تولید بیودیزل به شمار می روند.از جمله می توان به روغن زرد ، کره ، دانه های روغنی چای ،الکل ها مثل :متانول و اتانول و کاتالیست ها مثل هیدروکسید پتاسیم ، روغن سویا ، روغن ذرت ، روغن خرما ، روغن پنبه دانه ، رو غن آفتابگردان ف روغن نارگیل ، روغن جلبک های دریایی ، روغن های گیاهی تازه یا مستعمل و چربی حیوانات همچنین روغن منابع جدیدی همچون کاملینا که یک گیاه خودرو است ، اشاره کرد. از میان کلیه ی موارد مذکور ، یک منبع از همه ی موارد دیگر مناسب تر است و آن روغن های زاید و استفاده شده در صنایع غذایی همچون کارخاجات تولید چیپس و غذاهای آماده و روغن های سوخته ی تولیدی در رستوران های می باشد که اسید چرب آزاد بیشتری دارد و به راحتی به بیودیزل تبدیل می شود و حتی در بعضی موارد همچون نقطه ی ریزش یا ابری شدن آن پایین تر از روغن های خام و درصد روان سازی اش از آنها بالاتر است. از آنجائیکه تقریبا 95% این سوخت سبز از منابع گیاهی تامین می گردد (5 درصد از منابع اولیه ی متانول است که از منابع نفتی یا گازی تامین می شود) از طریق سوختن این ترکیبات و تبدیل آنها به دی اکسید کربن بخش عمده ی این ترکیب جهت تولید مجدد بیودیزل به طبیعت برمی گردد. طول عمر این چرخه یکسال می باشد در حالی که جهت سوخت های پایه نفتی بیش از هزارن سال می باشد. اثر بیودیزل بر طبیعت • گاز های گلخانه ای را به شدت کاهش می دهد. • چرخه ی زندگی این سوخت به جای چند میلیون سال ، چند سال است. • سولفور ، MTBE و ترکیبات فرار نسبت به گذشته کمتر می شود. • به طور کلی ضریب آلوده سازی بیودیزل 100% پایین تر از دیزل می باشد. • کشاورزی را توسعه و نرخ بیکاری را در برخی کشور ها کاهش می دهد. جدول 1 آلودگی های ایجاد شده توسط (B20) بیودیزل ترکیبی ، بیودیزل خالص و سوخت دیزلی را نشان می دهد.
http://azenasanatparsian.com/images/stories/jadval%201.jpg
جدول 1: آلودگی های بیودیزل ترکیبی ، بیودیزل خالص و سوخت دیزلی تفاوت دیزل و بیودیزل بیودیزل نسبت به بیودیزل از خطرات بالفعل کمتری برخوردار است. این سوخت که از منابع گیاهی تامین می شود ، بسیار پاک می سوزد ، زیست تخریب پذیر ، غیر سمی و زمانی که تبخیر شود به هیچ عنوان خطری ندارد.زمانی که بیودیزل می سوزد آلاینده های کمتری دارد همچنین در خروجی احتراق این سوخت خبری از ترکیبات آروماتیک و سولفوره نیست حتی بعضی افراد بوی این سوخت را دوست دارند. استفاده از این سوخت سبب کاهش ترکیبات هیدروکربنی نسوخته و نیز اکسید های کربن و دیگر آلاینده ها در مقایسه با دیزل می گردد.البته ترکیباتی نیز از این سوخت آزاد می شوند که خطرات کمتری نسبت به دیگر آلاینده ها دارند همچون اکسید های نیتروژن.با مصرف بیودیزل 78% تولید اکسید های کربن در اثر سوخت ها کاهش می یابد چرا که با مصرف بیودیزل اکسید های کربن مجددا توسط گیاه جذب شده و به بیودیزل تبدیل می گردد. در تولید نیز بسیار ایمن تر از دیزل است.با استفاده از فناوری پیشرفته و تجهیزات مناسب ، تولید بیودیزل بسیار ایمن تر و آسان تر از دیگر سوخت های است. در حمل و نقل و استفاده نیز خطرات کمتری دارد چرا که نقطه ی اشتعال این سوخت بسیار بالاتر از دیزل است. در زمان احتراق برای موتور کار آمد تر است. بیودیزل از خیلی وقت پیش به عنوان یک افزودنی به سوخت استفاده می شده است چرا که کارایی موتور و روانی آن را افزایش می دهد . بیودیزل از دیزل خاصیت روان کنندگی بیشتری دارد و سبب کاهش خوردگی در ماشین می گردد. این سوخت به صورت یک حلال ملایم کار می کند و با کاهش رسوب گرفتگی در مخزن سوخت ماشین و لوله های انتقال و فیلتر های سوخت هزینه های نگهداری را کاهش می دهد. این سوخت را می توان از زباله های رستوران ها ، خانه ها و کارخانجات نیز بدست آورد. از روغن های استفاده شده در امر پخت و پز در رستوران ها ، خانه ها و کار خانجات می توان براحتی سوختی مناسب تهیه نمود. برای تولید این سوخت انرژی کمتری مصرف می گردد. در فرآیند تولید سوخت خواه سنتزی و یا استحصالی مقداری انرژی صرف فرآیند خالص سازی حرارت دهی و یا واکنش می شود این میزان انرژی در فرآیند تولید بیودیزل در حدود 4 برابر کمتر از دیزل است. در حال حاضر در بعضی از کشور ها به دلیل حمایت دولت از بخش بیودیزل قیمت دیزل و بیودیزل برابری می کند، چرا که نفت خام در حال افزایش قیمت است و از طرفی مصرف این سوخت سبب کاهش وابستگی به خارج ، افزایش تولیدات گیاهی و بهبود فرآیند تولید بیودیزل می گردد. مزایای استفاده از بیودیزل • کاهش وابستگی ایران به واردات سوخت . • حفظ و نگهداری از منابع سوخت های فسیلی : باید توجه داشت که نفت ، گاز طبیعی ، ذغال سنگ از منابع محدودی برخوردار است .بیودیزل می تواند در کاهش استفاده از این سوخت ها ی تجدید پذیر ما را یاری نماید چرا که طول عمر چرخه ی زیستی بیودیزل بسیار کوتاه و حدود یکسال است. • کاهش تولید گاز های گلخانه ای : سوختن سوخت های فسیلی طی قرون گذشته به طور فزاینده ای باعث افزایش سطح گاز دی اکسید کربن و سایر گاز های گلخانه ای گردیده است که این امر باعث افزایش گرمای بیش از پیش اتمسفر می گردد. • کاهش آلودگی هوا و کاهش خطرات ناشی از آن: بیودیزل می تواند نقش مهمی در کاهش بسیاری از آلاینده های هوایی همچون مونواکسید کربن ، هیدروکربن ، اکسید های سولفور ، اکسید های نیتروژن و سموم هوایی داشته باشد. • تقویت اقتصاد خارجی ایران : صرف هزینه های گزاف در زمینه ی واردات سوخت به کشورمان همواره از معضلات جامعه ی ایران بوده است ، بیودیزل می تواند در ممانعت از هدر رفتن و خروج ارز نقش حیاتی را ایفا نماید و در عین حال سوخت جدیدی راا به بازار جهانی جهت سرمایه گذاری در ایران معرفی نماید. • با دیزل نفتی به هر نسبتی ترکیب شده و باعث افزایش کیفیت سوخت می گردد. • چنانچه 1% بیودیزل به دیزل نفتی اضافه گردد 69% قدرت روان سازی آن را احیا می نماید. • از منابع تجدید پذیر در طبیعت ساخته می شود . • اگر چه ماده ی اولیه آن روغن سبزیجات است ولی ویسکوزیته ی کمتری نسبت به آن داشته و با کمی تغییر یا بدون هیچ تغییری قابلیت سوختن در موتور های دیزلی را دارد. • کاهش در آزادسازی : مونواکسید کربن ، 75% ترکیبات آروماتیک ، 35% • در موتور های دیزلی اصلاح شده مستقیما می سوزد. • نقطه ی احتراق بالا دارد و همین امر حمل و نقل آن را ایمن نموده است. • ساخت و تولید بیودیزل بسیار کم هزینه تر و ساده تر از دیزل می باشد. • به صورت خالص و یا ترکیب با دیزل نفتی در کلیه ی صنایع قابل استفاده می باشد. فرآورده های جانبی بیودیزل گلیسیرین محصول جانبی واکنش بیودیزل می باشد. گلیسیرینی که ما با آن سرو کار داریم خواص مطلوبی ندارد و در مرحله ی اول صرفا صنعتی است. کارخانه ی تصفیه بیودیزل ، 10% گلیسیرین تولید می نماید. درجات خالص گلیسیرین (99.7 %) می تواند به عنوان ماده ی خام در سایر بخش های صنعتی مثل محصولات غذایی دارویی،آرایشی،خمیردندان،د ارو،غذای حیوانات،پلاستیک؛تنباکو و مواد امولسیون کننده مورد استفاده دارد. گلیسیرین به عنوان فرآورده ی جانبی بیودیزل یکی از عمده ترین ترکیبات مورد نیاز مواد آرایشی و بهداشتی در جهان است ، مصارف دیگر گلیسیربن نیز در حال گسترش اند از جمله در صنایع کشاورزی به عنوان بارور کننده ی دانه ی گیاهان ، در صنایع رنگ به عنوان عامل پولیش ، در صنعت تولید پلاستیک به عنوان نرم کننده و یا عامل پخت ، در صنعت الیاف و کاغذ به عنوان عامل نرم کننده و کشسانی،به عنوان حلال استخراج در صنعت غذایی همچون چای و قهوه ، در صنعت چاپ و تکثیر به عنوان حلال جوهر ، به عنوان بایندر قرص ها یا حلال دارو ها در دارو سازی ، در صنعت ساختمان در تولید عایق ها ، در صنعت الکترونیک به عنوان خازن های الکترولیتی ودر نهایت در صنایع نظامی جهت تولید نیتروگلیسیرین . مصرف جهانی بیودیزل تولید و مصرف بیودیزل در پنج سال اخیر رشد متوسط 50% داشته است حتی در سال 2006 نرخ رشد سه رقمی مشاهده شده است.آلمان 30% مصرف جهانی را به خود اختصاص داده است اما با افزایش نیاز به سایر سوخت ها و ظهور سایر کشور ها در استفاده از این سوخت ، این درصد نقصان یافته است. در هال حاصر بسیاری از کشور ها جهت توسعه ی این سوخت ها از قوانین حمایتی دولت سود می برند چرا که قیمت نفت خام به سبب کاهش منابع این ماده در حال افزایش شدیدی است.استفاده از این سوخت علاوه بر کاهش آلایندگی ،وحشت فقدان منابع سوختی را از بین خواهد برد.هم اکنون کشور هایی چون آلمان ، آمریکا ، فرانسه و دیگر کشور ها ی توسعه یافته بزرگترین مصرف کنندگان این سوخت می باشند.پیش بینی ها نشان می دهد در سال 2020 بخش عمده ی سوخت دیزل کشور های اروپای شرقی به بیودیزل تبدیل خواهد شد و آمریکا نیز در برنامه های خود قصد دارد تا سال 2015 بیش از 25% سوخت دیزلی خود را از بیودیزل تامین نماید. بیشتر تمایلی که امروزه جهت تولید بیودیزل وجود دارد ناشی از امکان ظرفیت بسیار بالای تولید و یا محصولات جانبی و کاهش قیمت ها است. بیودیزل سوختی تقریبا ناشناخته است و جهت رسیدن به استفاده تجاری گستردده باید از موانع گوناگونی بگذرد.
نمودار 1 دیاگرام توزیع مصرف جهانی بیودیزل را نشان می دهد.
http://azenasanatparsian.com/images/stories/nemudar.jpg
نمودار 1 : دیاگرام توزیع مصرف جهانی بیودیزل ظرفیت تولید جهانی بیودیزل در حال افزایش است.با ارتقا ظرفیت تولید بیودیزل در آینده ای محصول می تواند توسط تعاملی بین شرکت بیودیزل ایران و شرکت پالایش نفت و توزیع ایران تامین شود و کمبود دیزل فسیلی را جبران نماید. بیشتر کشور ها از شرکت های تولید کننده ی بیودیزل حمایت می کنند زیرا کاهش د ر میزان سوخت های گرفته شده از منابع طبیعی منجر به افزایش قیمت آنها می شود. تنها راه جدا نمودن اقتصاد از نوسانات قیمت نفت ، پایین آوردن وابستگی اقتصاد به نفت است.عملی ترین استراتژی جهت رسیدن به این مهم استفاده از سوخت های جایگزین و تجدید پذیر می باشد.بیودیزل سوختی است که از دانه های روغنی اساسا سویا و کلزا تهیه شده است و می تواند در داخل کشور تولید شود. این سوخت می بایست قبل از هرگونه ورود به بازار بر موانع نظارتی فائق آید و قیمت آن نیز رقابتی شود. به نقل از سازمان سوخت های طبیعی آمریکا ، با انگیزه ی بالای دولت ، تولید بیودیزل از دانه های روغنی می تواند به حدود 1 میلیارد بشکه در سال برسد که این رقم حدود 8% گازوئیل مورد مصرف حمل و نقل در بزرگ راه ها در اوایل این قرن می باشد. منبع : شرکت بیودیزل ایران
منبع:http://azenasanatparsian.com/articles/1390-11-04-19-48-38/103-1390-04-29-15-43-00.html