بیو دیزل منبع تجدیدپذیر

تا کنون مهم ترین و معمول ترین سوخت, برای استفاده در بخش حمل و نقل, در بسیاری از کشورها بنزین و گازوییل بوده است خودروهایی که سوخت بنزین یا گازوییل مصرف می کنند, موجب انتشار مواد مضر و آلاینده با ترکیبات شیمیایی پیچیده می شوند که به نوبه خود, سبب تولید ازن در سطح جو زمین می شوند

تا کنون مهم ترین و معمول ترین سوخت، برای استفاده در بخش حمل و نقل، در بسیاری از کشورها بنزین و گازوییل بوده است. خودروهایی که سوخت بنزین یا گازوییل مصرف می کنند، موجب انتشار مواد مضر و آلاینده با ترکیبات شیمیایی پیچیده می شوند که به نوبه خود، سبب تولید ازن در سطح جو زمین می شوند. با آن که تمهیدات مختلفی برای کاهش آلودگی، اعم از برنامه های معاینه فنی خودورها یا نصب سیستم های کنترل انتشار آلاینده در اگزوز خودروها در کشورهای پیشرفته به کار گرفته شده، این برنامه ها در شهرهای بزرگ، تولید ازن و سایر آلاینده ها را به حد کافی کاهش نداده است.وقتی سوخت های فسیلی با ترکیب هیدروکربورهای مختلف به طور کامل می سوزند، یعنی با اکسیژن موجود در هوا ترکیب می شوند، دی اکسید کربن و آب تولید می کند. حال اگر عمل سوختن کامل نباشد، به جای مقداری از دی اکسید کربن (CO۲)، منواکسید کربن (CO) تولید می شود که ماده ای بسیار سمی است. همچنین برخی از اتم های کربن موجود در ترکیبات سوخت به صورت نسوخته و ذرات جامد کربن روی هم انباشته و همراه هیدروکربورهای نسوخته از اگزوز اتومبیل ها به صورت دوده خارج می شوند. هیدروکربورهای نسوخته نیز به همراه مقادیری از سوخت که پیش از ورود به موتورتبخیر شده و به هوا منتشر می شود، درمجاورت نور خورشید با ترکیبات اکسیدهای نیتروژن حاصل ازعمل احتراق در موتور، ترکیب می شوند و ازن تولید می کنند. ازن اگرچه درلایه استراتوسفرمانع از عبور نورماورای بنفش و رسیدن آن به سمت زمین می شود، درسطح زمین از مهم ترین عوامل ایجاد مه دود شیمیایی (SMOG) و تولید کننده مواد سمی مضر برای سلامتی انسان به شمار می آید.سوخت های پاک، خواص فیزیکی و شیمیایی ذاتی دارند که آنها را پاک تر از بنزین با ساختار و ترکیبات كنونی، در عمل احتراق می كند. به طور کلی این سوخت ها هنگام سوختن، هیدروکربور (نسوخته) کمتری تولید می كنند و مواد منتشرشده حاصل از سوختن آنها فعالیت شیمیایی کمتری برای تشکیل ازن و مواد سمی دیگر دارد. استفاده ازسوخت های جانشین، همچنین شدت افزایش و انباشته شدن دی اکسید کربن موجود را که سبب گرم شدن زمین می شود، کاهش می دهد.البته در بنزین اصلاح ساختار یافته (Reformulated Gasoline) وجود دارد که انتشار مواد آلاینده تا ۲۵ درصد نسبت به بنزین موجود کاهش می یابد اما با توجه به وابستگی آن به منابع نفت خام، سوخت جانشین به شمار نمی آید.به این ترتیب، معرفی سوخت های جانشین و مطالعه درباره امکان استفاده و بهره برداری ازسوخت های جانشین، با توجه به ملاحظات فنی- اقتصادی و منابع گسترده موجود برخی از آنها در ایران، همچنین به دلیل روند روبه رشد مصرف سوخت های مایع هیدروکربوری در کشور که هر ساله موجب ضرر و زیان هنگفت به بودجه عمومی و محیط زیست کشور می شود، اهمیت ویژه ای یافته شده است. در این مقاله یکی از سوخت های جانشین به نام بیو دیزل و موارد کاربرد آن بررسی شده است.بیو دیزل استرهای منو الكیل اسیدهای چرب با زنجیر طویل است كه از منابع طبیعی تجدید پذیر مانند روغن های گیاهی یا چربی های حیوانی تهیه می شود. مخلوط هایی تا۲۰ درصد بیودیزل و بقیه گازوییل (دیزل) می توانند در كلیه تجهیزات مربوط به سوخت دیزل استفاده شوند. مخلوط هایی با نسبت های بالاتر بیو دیزل تا صد درصد بیو دیزل خالص، در موتورهای ساخته شده از سال ۱۹۹۴ به بعد، با اندك تغییرات و یا حتی بدون نیاز به آنها، می توانند مورد استفاده قرار بگیرند. گر چه حمل و نقل و ذخیره سازی آنها نیازمند تمهیدات خاصی است.

تفاوت های اساسی در تركیب بیودیزل و گازوییل

مهم ترین تفاوت اساسی در تركیبات بیودیزل و دیزل ، محتوای اكسیژن است. میزان اكسیژن موجود در دیزل صفر است، در حالی كه بیودیزل حاوی ۱۲-۱۰ درصد وزنی اكسیژن را داراست كه سبب كاهش دانسیته انرژی و انتشار ذرات معلق می شود. به علاوه بیودیزل سوختی بدون گوگرد است، در حالی كه در دیزل گوگرد وجود دارد كه در سیستم اگزوز موتور به اكسیدهای گوگرد و سپس بخشی از آن به اسید سولفوریك تبدیل می شود. این اسید خود به تولیدات ریز منجر می شود. گازوییل به طور معمول ۴۰-۲۰ درصد حجمی آروماتیك دارد كه سبب افزایش انتشار آلاینده هایی نظیر Nox و ذرات معلق می شود. بیودیزل به طور اساسی بدون آروماتیك است. درگازوییل هیچ پیوند دوگانه (الفینی) وجود ندارد، درحالی كه در بیودیزل به واسطه حضور چشمگیر محل های غیر اشباع پایداری در مقابل اكسیداسیون كم است.

تركیب زنجیرهای اسیدهای چرب

روغن های گیاهی شامل تركیبات مختلفی از زنجیرهای اسیدهای چرب هستند. خصوصیات سوخت بیودیزل به طور قابل توجهی به زنجیرهای اسیدهای چرب موجود در خوراك مورد استفاده برای استریفیكاسیون بستگی دارد. سویا، بادام زمینی، پنبه دانه، گل آفتاب گردان و كنولا ( گونه ای از دانه شلغم روغنی) از منابع روغن های گیاهی به شمار می روند. چربی های حیوانی و روغن مصرف شده در آشپزی (كه به عنوان شبه گریس شناخته می شود) نیز منابع تولید اسیدهای چرب مورد نیاز بیودیزل هستند.

---