بیودیزل چیست؟

بیودیزل چیست؟

بیودیزل (منو اكلیل استر) یك سوخت گازوئیلی پاك است كه از منابع طبیعی و قابل تجدید مانند روغن‌های گیاهی ساخته می‌شود. بیودیزل درست مانند گازوئیل نفت در موتورهای احتراقی كار می‌كند و برای این كار اصولاً هیچگونه تغییر موتوری لازم نیست. بیودیزل، ظرفیت و دامنه كار گازوئیل را حفظ می‌كند.
استفاده از بیودیزل در یك موتور گازوئیلی معمولی منجر به كاهش اساسی هیدروكربن‌هاینسوخته، منواكسید كربن و ذرات معلق می‌شود. خروج اكسیدهای نیتروژن بسته به سیكل كاری و روش‌های آزمایشی، كمی كاهش و یا افزایش می‌یابد. با بكاربردن این سوخت، از سهم كربن موجود در ذرات معلق كاسته می‌شود (چون اكسیژن موجود در بیودیزل احتراق كامل به CO۲ را ممكن می‌سازد).
بخش سولفات از بین می‌رود (زیرا در این سوخت اصلاً سولفور وجود ندارد) اما قسمتی محلول یا هیدروكربن به همان صورت باقی می‌ماند یا افزایش پیدا می‌كند، بنابراین بیودیزل باتكنولوژی جدیدی مانند كاتالیست‌ها (كه از ذرات محلول گازوئیل می‌كاهند نه كربن جامد) وEGR (با كربن كمتر عمر موتور بیشتر می‌شود) بسیار خوب كار می‌كند.ویژگی‌های شیمیایی: ویژگیهای فیزیكی بیودیزل بسیار شبیه گازوئیل معمولی است. با این حال،ویژگیهای خروجیهای اگزوز بیودیزل بهتر از گازوئیل معمولی است
ویژگیهای فیزیكی بیودیزل
• وزن مخصوص ۸۸/۰
• ویسكوزیته ۲۰ درجه سلسیوس (سانتی استوك) ۵/۷
• عدد ستان(اندیس ستان) ۴۹
• نقطه اتصال فیلتر سرد(درجه سلسیوس) ۱۲-
• ارزش حرارتی خالص (كیلوژول در لیتر) ۳۳۳۰۰
بیودیزل چگونه ساخته می‌شود؟
بیودیزل را میتوان از روغنهای گیاهی تازه و یا مستعمل و چربی حیوانات تولید كرد. این گازوئیل از منابع داخلی قابل تجدید بوجود می‌آید. این سوخت، قابل تجزیه بیولوژیكی است و هنگامیكه بعنوان یك جزء تركیبی مورد استفاده قرار می‌گیرد، نیازمند حداقل تغییرات در موتور است و نسبت به گازوئیلی كه جایگزینش می‌شود، سوختی پاك است.روغن‌های گیاهی می‌توانند برای تولید تركیبات شیمیائی- كه استر خوانده می‌شوند- ، با یك الكل (معمولاً متانول) تركیب شوند. زمانیكه این استرها به منظور سوخت مورد استفاده قرار میگیرند،بیودیزل خوانده ‌شوند. گلیسیرول (كه در داروسازی و تولید لوازم آرایش نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد) به عنوان یك 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 یك الكل (معمولاً متانول) و یك کاتالیزور (معمولاً هیدروكسید سدیم یا پتاسیم) تركیب می‌شود. تری گلیسریدهای روغن برای تشكیل استرها و گلیسرول واكنش شیمیایی انجام می‌دهند و بعداً‌ از یكدیگر جدا شده و مورد تصفیه قرار می‌گیرند. بیشتر تمایلاتی كه امروز برای تولید بیودیزل وجود دارد ناشی از ظرفیت بسیار بالای تولید سویا،تولیدات مازاد و كاهش قیمت‌ها است. متیل سویات، یا سوی دیزل كه از واكنش متانول با روغن سویا حاصل می‌شود، اصلی‌ترین شكل بیودیزل در آمریكاست.
چربیهای بلااستفاده حیوانی و روغن سوخته ( كه بعنوان ” شبه گریس“ شناخته می‌شوند) نیز منابع و ذخایر خوبی هستند. این منابع از روغن سویا ارزان‌ترند و به عنوان راهی برای كاهش هزینه‌های تامین مواد اولیه در نظر گرفته می‌شوند. بادام زمینی، پنبه دانه، گل آفتاب گردان و كنولا (گونه‌ای از دانه شلغم روغنی) نیز از منابع روغنی دیگرند. استرهایی كه از هر یك از این منابع ساخته شده‌اند گرچه شاید در میزان انرژی عدد ستان (مشابه اكتان بنزین) یا دیگر مشابهات فیزیكی كمی 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 آمریكا، با انگیزه بالای دولت، تولید بیودیزل از دانه‌های روغنی می‌تواند به حدود ۲ میلیارد بشكه در سال برسد كه این رقم حدود ۸ درصد مصرف بزرگراهی گازوئیل در اوایل این قرن است. بیودیزل با بازار كنونی‌اش احتمالاً‌ به عنوان سوخت مورد استفاده در ناوگان اتوبوس و كامیون‌های سنگین لحاظ می‌شود ( كه در ابتدا به صورت تركیب با گازوئیل فسیلی با استاندارد ۲۰ درصد است.) اخیراً، هر گالن متیل سویات بیش از ۲ دلار قیمت دارد و قیمت آن با گازوئیل كه ۶۵ تا ۷۰ سنت درگالن است رقابت می‌كند. هزینه‌های تامین مواد اولیه علت ۹۰ درصد از هزینه‌های مستقیم تولیدند كه هزینه سرمایه و برگشت سرمایه را نیز شامل می‌شوند به عنوان مثال، برای تولید یك گالن بیودیزل به ۷،۳ پوند روغن سویا نیاز داریم كه 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 كه این رقم بدون احتساب هزینه‌های بازاریابی است.
تلاش می‌شود كه با توسعه گیاه‌های پیوندی سویا كه دارای روغن بیشتری هستند، بتوان این هزینه‌ها را كاهش داد. برای مثال، دانه‌های سویا، حدودا ۲۰ درصد روغن دارند در حالیكه دیگر دانه‌های روغنی دارای بیش از ۵۰ درصد روغن‌اند. ذخیره روغن دانه‌های شلغم روغنی اروپا كه مورد استفاده قرار می‌گیرند حدوداً ۴۰ درصد است

نویسنده : وبلاگ مهندسی شیمی

منبع : پایگاه اطلاع رسانی عسلویه