بیودیزل چیست؟

بیودیزل (منو اکلیل استر) یک سوخت گازوئیلی پاک است که از منابع طبیعی و قابل تجدید مانند روغن‌های گیاهی ساخته می‌شود. بیودیزل درست مانند گازوئیل نفت در موتورهای احتراقی کار می‌کند و برای این کار اصولاً هیچگونه تغییر موتوری لازم نیست. بیودیزل، ظرفیت و دامنه کار گازوئیل را حفظ می‌کند.
استفاده از بیودیزل در یک موتور گازوئیلی معمولی منجر به کاهش اساسی هیدروکربن‌هاینسوخته، منواکسید کربن و ذرات معلق می‌شود. خروج اکسیدهای نیتروژن بسته به سیکل کاری و روش‌های آزمایشی، کمی کاهش و یا افزایش می‌یابد. با بکاربردن این سوخت، از سهم کربن موجود در ذرات معلق کاسته می‌شود (چون اکسیژن موجود در بیودیزل احتراق کامل به CO۲ را ممکن می‌سازد).
بخش سولفات از بین می‌رود (زیرا در این سوخت اصلاً سولفور وجود ندارد) اما قسمتی محلول یا هیدروکربن به همان صورت باقی می‌ماند یا افزایش پیدا می‌کند، بنابراین بیودیزل باتکنولوژی جدیدی مانند کاتالیست‌ها (که از ذرات محلول گازوئیل می‌کاهند نه کربن جامد) وEGR (با کربن کمتر عمر موتور بیشتر می‌شود) بسیار خوب کار می‌کند.ویژگی‌های شیمیایی: ویژگیهای فیزیکی بیودیزل بسیار شبیه گازوئیل معمولی است. با این حال،ویژگیهای خروجیهای اگزوز بیودیزل بهتر از گازوئیل معمولی است
● ویژگیهای فیزیکی بیودیزل
▪ وزن مخصوص ۸۸/۰
▪ ویسکوزیته ۲۰ درجه سلسیوس (سانتی استوک) ۵/۷
▪ عدد ستان(اندیس ستان) ۴۹
▪ نقطه اتصال فیلتر سرد(درجه سلسیوس) ۱۲-
▪ ارزش حرارتی خالص (کیلوژول در لیتر) ۳۳۳۰۰
● بیودیزل چگونه ساخته می‌شود؟
بیودیزل را میتوان از روغنهای گیاهی تازه و یا مستعمل و چربی حیوانات تولید کرد. این گازوئیل از منابع داخلی قابل تجدید بوجود می‌آید. این سوخت، قابل تجزیه بیولوژیکی است و هنگامیکه بعنوان یک جزء ترکیبی مورد استفاده قرار می‌گیرد، نیازمند حداقل تغییرات در موتور است و نسبت به گازوئیلی که جایگزینش می‌شود، سوختی پاک است.روغن‌های گیاهی می‌توانند برای تولید ترکیبات شیمیائی- که استر خوانده می‌شوند- ، با یک الکل (معمولاً متانول) ترکیب شوند. زمانیکه این استرها به منظور سوخت مورد استفاده قرار میگیرند،بیودیزل خوانده ‌شوند. گلیسیرول (که در داروسازی و تولید لوازم آرایش نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد) به عنوان یک محصول فرعی تولید می‌شود اخیراً بیودیزل طی فرایندی با نام Transesterification تولید ‌شود.
در این فرآیند ابتدا روغن گیاهی( یا چربی حیوانی) از فیلتر عبور داده می‌شود، سپس برای از بین بردن اسیدهای چرب آزاد،با قلیا فرآیند می‌گردد؛ بعد با یک الکل (معمولاً متانول) و یک کاتالیزور (معمولاً هیدروکسید سدیم یا پتاسیم) ترکیب می‌شود. تری گلیسریدهای روغن برای تشکیل استرها و گلیسرول واکنش شیمیایی انجام می‌دهند و بعداً‌ از یکدیگر جدا شده و مورد تصفیه قرار می‌گیرند. بیشتر تمایلاتی که امروز برای تولید بیودیزل وجود دارد ناشی از ظرفیت بسیار بالای تولید سویا،تولیدات مازاد و کاهش قیمت‌ها است. متیل سویات، یا سوی دیزل که از واکنش متانول با روغن سویا حاصل می‌شود، اصلی‌ترین شکل بیودیزل در آمریکاست.
چربیهای بلااستفاده حیوانی و روغن سوخته ( که بعنوان ” شبه گریس“ شناخته می‌شوند) نیز منابع و ذخایر خوبی هستند. این منابع از روغن سویا ارزان‌ترند و به عنوان راهی برای کاهش هزینه‌های تامین مواد اولیه در نظر گرفته می‌شوند. بادام زمینی، پنبه دانه، گل آفتاب گردان و کنولا (گونه‌ای از دانه شلغم روغنی) نیز از منابع روغنی دیگرند. استرهایی که از هر یک از این منابع ساخته شده‌اند گرچه شاید در میزان انرژی عدد ستان (مشابه اکتان بنزین) یا دیگر مشابهات فیزیکی کمی متفاوت باشند اما می‌توانند با موفقیت در موتورهای گازوئیلی مورد استفاده قرار گیرند.
● بازار بیودیزل
بیودیزل سوختی تقریباً ناشناخته است و برای رسیدن به استفاده تجاری گسترده، باید از موانع گوناگونی بگذرد. این سوخت می‌بایست قبل از هرگونه ورود به بازار، بر موانع نظارتی فائق آید و قیمت آن نیز رقابتی تر شود.به نقل از سازمان سوخت‌های طبیعی آمریکا، با انگیزه بالای دولت، تولید بیودیزل از دانه‌های روغنی می‌تواند به حدود ۲ میلیارد بشکه در سال برسد که این رقم حدود ۸ درصد مصرف بزرگراهی گازوئیل در اوایل این قرن است. بیودیزل با بازار کنونی‌اش احتمالاً‌ به عنوان سوخت مورد استفاده در ناوگان اتوبوس و کامیون‌های سنگین لحاظ می‌شود ( که در ابتدا به صورت ترکیب با گازوئیل فسیلی با استاندارد ۲۰ درصد است.) اخیراً، هر گالن متیل سویات بیش از ۲ دلار قیمت دارد و قیمت آن با گازوئیل که ۶۵ تا ۷۰ سنت درگالن است رقابت می‌کند. هزینه‌های تامین مواد اولیه علت ۹۰ درصد از هزینه‌های مستقیم تولیدند که هزینه سرمایه و برگشت سرمایه را نیز شامل می‌شوند به عنوان مثال، برای تولید یک گالن بیودیزل به ۷،۳ پوند روغن سویا نیاز داریم که قیمت آن حدود ۲۰ سنت برای هر پوند است.بنابراین فقط هزینه‌های تامین مواد برای تولید هر گالن متیل سویات، حداقل ۱،۵۰ دلار است که این رقم بدون احتساب هزینه‌های بازاریابی است.
تلاش می‌شود که با توسعه گیاه‌های پیوندی سویا که دارای روغن بیشتری هستند، بتوان این هزینه‌ها را کاهش داد. برای مثال، دانه‌های سویا، حدودا ۲۰ درصد روغن دارند در حالیکه دیگر دانه‌های روغنی دارای بیش از ۵۰ درصد روغن‌اند. ذخیره روغن دانه‌های شلغم روغنی اروپا که مورد استفاده قرار می‌گیرند حدوداً ۴۰ درصد است

نویسنده : وبلاگ مهندسی شیمی

منبع : پایگاه اطلاع رسانی عسلویه