بخشی از مقاله
چکیده
استفاده بیش از حد از سوختهاي فسیلی، موجب کاهش منابع این سوختها، وابستگی بیش از حد به کشورهاي صادرکننده، افزایش قیمت محصولات نفتی، افزایش آلودگی و مسائل زیست محیطی شده استه لذا تحقیقات بسیار وسیعی براي یافتن سوختهاي جایگزین مناسب در جهان انجام گرفته یا در حال انجام استه در این راستا، هه روغنهاي گیاهی و به خصوص روغن حاصل از ریز جلبکها عمدهترین و مناسبترین منابع جایگزین سوختهاي فسیلی به ویژه سوخت دیزل شناخته شدهاندههبیودیزل به عنوان استرهاي مونوالکیل اسیدهاي چرب با زنجیرهاي طولانی تعریف میشود که از روغن گیاهی به دست میآیدههعواملی که باعث شده ما بتوانیم از ریز جلبک به عنوان سوبسترایی براي تولید بیودیزل استفاده کنیم به دلیل آنهاست کههاز نقطه نظر علمی؛هریزجلبکهاهبه آسانی کشت داده میشوند، میتواند به آسانی رشد کنند، ریز جلبکها میتوانند ازهآبهاي نامناسب براي بشر استفاده و تغذیه کنندههریز جلبکها دوباره میتوانند با استفاده از فتوسنتز و تغییر انرژي نور خورشید داخل انرژي شیمیایی حتی در طی چند روز کوتاه خودشان را دوباره تولید کنندههعلاوه بر این آنها میتوانند تقریباً هر جایی و با تعدادي مواد مغذي ساده، رشد پیدا کنندهههمچنین سرعت رشد میتواند به وسیله افزودن مواد مغذي ویژه و هواي مناسب شتاب داده شودههلذا با توجه به مزیتهاي فوق از ریز جلبکها میتوان جهت تولید بیودیزل استفاده کردههاز ریزجلبکهایی مانند دونالیلا، کلرلا، اسپیرولینا،کریپتوکاندیدوم، کیلیندروتسا،هایزوکروسیس، ناننوچلروسیس، نئوکلرویس، نیتزسچیا، فائوداکتیلوم و فائوداکتیلومشیزوچیتریومهمیتوان براي تولید بیودیزل استفاده کردهه
کلمات: ریزجلبک، بیودیزل، سوخت، بیواتانول
مقدمه:
اهمیت انرژي و نقش آن در اقتصاد و سیاست در دنیاي امروزي بر کسی پوشیده نیسته این موضوع نه تنها براي کشورهاي پیشرفته صنعتی که مصرف کنندگان اصلی منابع انرژي جهان هستند، بلکه براي کشورهاي نفت خیز نیز بسیار حائز اهمیت استه چرا که این کشورها هم ناگزیر به درك این واقعیتاند که منابع نفتی منابعی محدود و پایان پذیرنده عدم درك این واقعیت در کشورهایی چون ایران که کشوري در حال توسعه است میتواند علاوه بر خساراتی که هم اکنون بر اقتصاد کشور وارد میکند زندگی و اقتصاد نسلهاي آینده را به طور جدي به مخاطره افکنده لذا تولید سوخت هایی با منشأ طبیعی زمنشأ گیاهیطهو با خاصیت تجدیدپذیري نه تنها یک انتخاب بلکه یک اجبار استه در این میان، موتورهاي دیزل به عنوان بخشی اساسی در تامین نیروي محرکه صنعت و کشاورزي به حساب میآینده خصوصیاتی نظیر سادگی سیستم، جنبههاي مثبت اقتصادي، قابلیت اطمینان بالا، طول عمر قابل توجه و رانشپذیري مطلوب از جمله مزایاي متعدد این موتورها به حساب میآینده این موتورها یکی از مهمترین مصرفکنندگان سوخت و یکی از عوامل ایجادکنندة آلودگی نیز هستنده جستجو براي یافتن و استفاده از سوختهاي جایگزین، به خاطر دو عامل محدودیت منابع فسیلی و نیز مشکلات جدي آلودگی محیط زیست، به شدت دنبال می شود.
هچهتا هس درصد هزینه تولید بیودیزل، به قیمت ماده اولیه مربوط است که عامل اصلی در رقابت آن، با سوخت دیزل پایه نفتی استه در صنعت بیودیزل، فناوري فرایند نقشی کلیدي در توسعه صنعتی و بهرهوري ایفا میکند.هاز سویی، استفاده از محصول جانبی زگلیسیرینطهعامل کلیدي دیگري در توسعه سریع صنعت بیودیزل است که با رشد بازار گلیسیرین، چه به صورت خام و چه با درجه دارویی صورت میگیرد.هنرخ رشد تولید بیودیزل طی سالهاي کههخ تا 11هخ حدودهخهدرصد بوده است پیشبینی شده نرخ رشد تولید بیودیزل بین سالهاي 11هخ تا ک1هخ به طور متوسط سالانه حدود لف1خ درصد باشد، به طوري که حجم مبادلات تجاري زتولید و مصرفط بیودیزل در سال ک1هخ بالغ بر ل11همیلیون تن باشد؛ همچنین به طور خاص پیشبینی شده است که تولید اروپا تا سال ک1هخ ثابت بماند، ولی مصرف آن لف1 برابر شود، اما از سال چ1هخ تاه1خهخهباهپیشبینی افزایش قیمت نفت خام و همچنین امکان دسترسی بیشتر به مواد اولیه و پیشرفت فناوريهاي نوین در تولید بیودیزل رخ رشد تولید آن، سرعت بیشتري میگیرده پیشبینی میشود، در سال ک1هخ میزان تقاضاي بیودیزل به سل میلیون تن برسد که این رقمچ هدرصد تقاضاي جهانی دیزل در آن سال خواهد بوده حجم بازار سوختهاي زیستی در سال 11هخ حدود خ11همیلیون تن است که از این مقدار کفخخهمیلیون تن سهم تولید بیودیزل بوده زهخهدرصد کل بازارط و پیشبینی آن در سال1خهخ حدود ههخ میلیون تن تخمین زده میشوده.
زلط.هه نتایج آزمایشهاي زنوزي و همکاران زچط نشان داد که با اضافه کردن بیودیزل به سوخت دیزل، به دلیل احتراق کامل، میزان توان و گشتاور موتور افزایش مییابده با توجه به ارزش گرمایی پایین بیودیزل، مقدار مصرف سوخت ویژه نیز اندکی افزایش پیدا میکنده مشاهدات کیفی نشان داد که میزان بو و دود خروجی کاهش مییابد و تغییر بو در نسبتهاي بالاتر بیودیزلکاملاً آشکار استه در مجموع آنها نشان دادند که با افزایش لخ درصد بیودیزل حاصل از روغن پسماند به سوخت دیزل، عملکرد موتور بدون هیچگونه تغییر و اصلاحی در اجزاي آن بهبود مییابدزنوزي و همکارانهزچطهطی تحقیقی بر روي چها نوع دانه روغنی زسویا، کلزا، آفتابگردان و ذرتطهبیان داشتند که بیودیزل تولید شده از روغن کلزا، با توجه به شرایط مساعد کشور ایران براي تولید این محصول و نیز وجودهههگونههاي غیر خوراکی داراي درصد روغن بالا و مقرون به صرفه بودن آن، به عنوان بهترین سوخت جایگزین سوخت دیزل انتخاب و توصیه گردیده هنتایج دیگر محققان نشان داد که با افزایش درصد بیودیزل در نمونهها؛ چگالی، ویسکوزیته، نقطه ابري شدن و نقطه ریزش در مقایسه با گازوئیل متعارف افزایش خواهد یافت زخط.مشهدي میغانی و همکاران زکطهخواص فیزیکی و شیمیایی بیودیزل تولیدي در مقایسه با سوخت دیزل رایج در کشور و ترکیبات مختلف این دو سوخت را مورد مطالعه قرار دادند.
بدین منظور متیل استر سویا از ترنس استریفیکاسیون روغن پالایش نشده سویا توسط الکل متیلیک و در حضور متوکسید سدیم به عنوان کاتالیزور و در دماي لچهدرجهسانتیگراد استفاده گردیدههسوختهاي مورد آزمایش شامل سوخت دیزل مرسوم در ایران به عنوان سوخت مرجع و ترکیبات متیل استرسویا تولیدي بر مبناي حجمی لخ، هل ه، لچ هو هه1لا هکه به ترتیب با نمادهاي B00،B25،B50، B75 ه هو هB100 هنامیده میشوند، در نظر گرفته شده هنتایج آزمایشها؛ شاخص ستان، گرانروي، نقطه اشتعال و وزن مخصوص متیل استرخالص سویا را به ترتیب سفهکلا، لف1کلا، سفکللاهو چلاهبیشتر از سوخت دیزل نشان دادههارزش حرارتی، مقدار گوگرد، میزان خاکستر و نقطه ریزش متیل استر خالص سویا به ترتیب کف11لاه،1فهه،هه1لاههو شهدرجه سانتی گراد کمتر از سوخت دیزل مرسوم بودههنتایج آزمونها، تشابه سوخت B25هرا نسبت به B00هو در مواردي برتري آن را تأیید کردههبطوري کههآهنگ تغییرات خواص سوخت B25ههبه عنوان نزدیکترین سوخت به سوخت دیزل مرسوم روندي مشابه B00هرا داشته و در مورد ارزش حرارتی، گرانروي، وزن مخصوص و عدد اسیدي کاهش اندکی به ترتیب به میزان 1لاه،ککفکهلاه،چهفههو کف1هبرابر داشت .
نتایج آزمونهاي B50، B75هتأثیر مقدار بیودیزل موجود در ترکیب سوخت را مورد تأیید قرار دادههبصورتی که نقطه اشتعال و نقطه ابري شدن ترکیبات داراي متیل استر سویا بیشتر از سوخت دیزل مرسوم میباشد زکطهههه در طی هلهسال اخیر، تحقیقات ارزشمندي در مورد ریز جبلکها و چگونگی کاربرد آنها در فرآیندهاي مختلف برايهتولید محصولات با صرفه اقتصادي انجام شده استه هعلاقه براي استفاده از ریز جبلکها در تولید انرژيهاي تجدیدپذیر از دهه هچش1هدر طی اولین بحران سوخت افزایش پیدا کردههچندین شرکت در بازاریابی و فروش فرآیند، همچون فتوبیوراکتورها با طراحی اصلاح شده براي خلق ریز جبلکها جهت تولید بیودیزل و دیگر کاربردها وارد شدندههچکهشرکت را که در تجارت جبلکها جهت منابع سوختی فعالیت میکنند را شناسایی شدمحتواي روغنی ریز جبلکها که میتواند به لچلاهوزن خشک توده سلولی برسد هرچند که ممکن است میزان تولید آنها زهمانند بوتریکوکوس برونئیطهپایین باشدهرا نشان میدهدههبیشتر جبلکهاکلرا،ز کریپتوکاندیدوم، کیلیندروتسا، دونالیلا، ایزوکروسیس، ناننوچلروسیس، نئوکلرویس، نیتزسچیا، فائوداکتیلوم، فائوداکتیلومشیزوچیتریومطهسطوح روغنی بین هخهتا هللاهدارند اما میتوانند به سطوح بالاتر هم برسندهزک1طهه جدوله1هنشان میدهد که محتواي روغنی دانههاي گیاهی وهریزهجبلکها مشابه هستند و آنجا اختلاف معنیداراي ازلحاظ سطح بیومس تولیدي و حجم روغن تولیدي و بیودیزل تولیدي به وضوح در مورد ریز جبلکها وجود دارد.
