خانه » سوخت زیستی چیست و چه کاربردی دارد؟
سوخت زیستی (Biofuel) به هر نوع منبع انرژی گفته میشود که از ترکیبات زیستی مانند گیاهان و حیوانات به دست میآید. این نوع سوختها به عنوان گزینهای پایدار در مقایسه با سوختهای فسیلی مطرح هستند. استفاده از سوختهای زیستی به کاهش وابستگی به نفت، کم شدن انتشار گازهای گلخانهای و رشد اقتصادی در مناطق روستایی کمک میکند.
سوخت زیستی، که با نام سوخت سبز نیز شناخته میشود، نوعی انرژی است که از منابع زیستتوده تجدیدپذیر به دست میآید و معمولاً به عنوان یک گزینه سوخت پاک برای تأمین انرژی به کار میرود. این سوختها میزان کمتری کربن آزاد میکنند و در نتیجه تأثیر منفی بر پدیده گرم شدن زمین ندارند. بهرهگیری از این منابع میتواند مانع ورود زبالهها و آلایندههای دیگر به محیط زیست شود. اگر تمایل دارید اطلاعات بیشتری در این زمینه کسب کنید، نشریه جهان شیمی فیزیک را دنبال کنید.
مقاله پیشنهادی:زیست توده چیست و چه کاربردهایی دارد؟
تولید زیستتوده و سوخت زیستی، اگرچه زمان بیشتری میبرد، اما با تلاش مناسب میتوان آن را مجدداً جایگزین کرد. هرچند برای تولید سوختهای زیستی باید منابع، زمین و دورههای رشد درختان و گیاهان مورد نیاز در نظر گرفته شوند، اما میتوان آنها را بهدرستی در دسته منابع تجدیدپذیر قرار داد.
ماده تجدیدپذیر، به مادهای گفته میشود که با سرعت بیشتری نسبت به مصرف آن جایگزین میشود. بهطور دقیقتر، این نوع انرژی یا سوخت هرگز بهطور کامل از بین نمیرود، چرا که منابع تأمین آنها عملاً نامحدود هستند؛ مانند انرژی زمینگرمایی، خورشیدی، باد و آب.
از سال ۲۰۱۰، میزان تولید سوخت زیستی در سطح جهان به ۱۰۵ میلیارد لیتر رسید که در مقایسه با سال قبل ۱۷٪ رشد داشته است. در همین سال، بیودیزل حدود ۲.۷٪ از کل مصرف سوخت در حملونقل جادهای را به خود اختصاص داد. همچنین، مقدار کل اتانول تولیدشده در این سال به حدود ۸۶ میلیارد لیتر رسید که ۹۰٪ از آن را ایالات متحده و برزیل تولید کردند. در این میان، اتحادیه اروپا با سهم ۵۳٪، بزرگترین تولیدکننده بیودیزل در جهان محسوب میشود.
سوختهای زیستی را میتوان به سه دسته اصلی تقسیم کرد:
۱. نسل اول (First Generation)
سوختهای زیستی نسل اول از محصولات کشاورزی به دست میآیند. از شناختهشدهترین نمونههای این نوع سوختها میتوان به اتانول و بیودیزل اشاره کرد.
مقاله پیشنهادی: بیواتانول یا اتانول زیستی چیست؟
۲. نسل دوم (Second Generation)
سوختهای زیستی نسل دوم از ضایعات کشاورزی و مواد زیستی غیرفعال به دست میآیند. این سوختها از زیستتودههای چوب، بقایای محصولات کشاورزی و گیاهان غیرخوراکی تولید میشوند.
۳. نسل سوم (Third Generation)
این دسته از سوختهای زیستی از جلبکها و میکروارگانیسمها استخراج میشوند و شامل بیودیزل جلبکی و اتانول جلبکی هستند.
مزایای سوختهای زیستی
سوختهای زیستی به دلیل مزایایی همچون کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی، کاهش انتشار گازهای گلخانهای و قابلیت تجدیدپذیری، بهعنوان گزینههایی پایدار و دوستدار محیط زیست شناخته میشوند.
مقاله پیشنهادی: انرژی تجدیدپذیر چیست؟ بررسی انواع انرژیهای تجدیدپذیر
سوختهای زیستی نسل اول از محصولات غذایی به دست میآمدند. گیاهانی با محتوای قندی بالا، مانند نیشکر و ذرت، قابلیت تبدیل شدن به اتانول را داشتند، در حالی که روغنهای گیاهی مانند کلزا، سویا و سایر گیاهان برای تولید بیودیزل به کار گرفته میشدند. فرآیند تولید این نوع سوختها به میزان زمین اختصاصیافته، آب، کوددهی و فعالیتهای کشاورزی وابسته بود که در برخی موارد، میتوانست مزایای حاصل از تولید این سوختها را بهطور کامل خنثی کند. در کتاب علوم هفتم، بخش سوختهای زیستی، به این موارد پرداخته شده است.
سوختهای زیستی نسل دوم از ضایعات زیستی ساخته میشوند. بهعنوان مثال، پسماندهای کشاورزی و تولید مواد غذایی، مانند سلولز غیرخوراکی موجود در پوسته ذرت و الیاف نیشکر، به تولید اتانول سلولزی منجر میشوند. همچنین، ضایعات روغن نباتی، ازجمله روغنهای پختوپز مصرفشده، میتوانند در این فرآیند مورد استفاده قرار گیرند. از آنجایی که برای تولید این محصولات جانبی نیازی به زمین، آب، کوددهی و فعالیتهای کشاورزی نیست، هزینههای آن کمتر بوده و اثرات زیستمحیطی به میزان چشمگیری کاهش مییابد.
سوختهای زیستی نسل سوم عمدتاً مبتنی بر جلبکها هستند، منبعی که بیش از ۵۰ سال مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. بااینحال، هنوز شاهد استفاده گسترده و تجاری از این نوع سوخت در مقیاس صنعتی نیستیم.
سوختهای زیستی نسل چهارم شامل فرآیندهایی برای جذب و ذخیرهسازی کربن از مواد اولیه تولید زیستتوده میشوند و در عین حال، بر افزایش بازدهی انرژی تولیدشده نیز تمرکز دارند.
مقاله پیشنهادی: سوخت سبز چیست و چگونه تولید می شود؟
پیشرفت فناوریهای نوین در حوزه سوختهای زیستی با هدف ارتقای بهرهوری، کاهش هزینهها و افزایش تولید از اهمیت بالایی برخوردار است. برخی از این فناوریها شامل موارد زیر میشوند:
۱. اصلاح ژنتیکی و استفاده از میکروارگانیسمها
بهکارگیری مهندسی ژنتیک برای بهینهسازی میکروارگانیسمهای مورد استفاده در تولید سوختهای زیستی نسل چهارم، یکی از روشهای پیشرفته محسوب میشود. این فناوری میتواند منجر به تسریع و بهبود عملکرد فرآیندهای تخمیر و تولید سوختهای زیستی شود.
۲. بهبود روشهای کشت جلبک
جلبکها بهعنوان یکی از مهمترین منابع تولید سوختهای زیستی نسل سوم مطرح هستند. اصلاح و بهینهسازی فرآیندهای کشت جلبک، از جمله استفاده از فتوبیوراکتورها، میتواند منجر به افزایش تولید بیودیزل جلبکی شود.
۳. فناوریهای هیدروترمال
فناوریهای هیدروترمال شامل تبدیل زیستتوده به سوختهای مایع در دما و فشار بالا هستند. این فرآیندها میتوانند ترکیبات لیگنوسلولزی را به سوختهای مایع و گازی تبدیل کنند.
۴. بهرهگیری از کاتالیستها
بهکارگیری کاتالیستهای پیشرفته در فرآیند تولید سوختهای زیستی، میتواند باعث افزایش راندمان و کاهش هزینههای تولید شود. این کاتالیستها باعث تسریع واکنشهای شیمیایی و کاهش تولید محصولات جانبی ناخواسته میشوند.
مقاله پیشنهادی: سوخت پاک چیست؟
حملونقل، موتورهای اره برقی، ماشینهای چمنزنی، خودروهای دیزلی و کامیونها، تجهیزات هواپیمایی و وسایل آفرود، دستگاههای گرمایشی، پروژههای ساختمانی، صنایع جنگلداری، معادن و بخش کشاورزی همگی از سوختهای زیستی بهره میبرند.
سلولهای سوخت زیستی قابلیت بالایی در تأمین انرژی برای تجهیزات پزشکی کاشتنی، ازجمله حسگرهای زیستی گلوکز، دارند. این فناوری میتواند بدون هزینههای زیاد، به حذف ترکیبات آلی از جریان زباله کمک کند. همچنین، امکان استفاده از این سوختها برای تأمین گرمایش ساختمانها وجود دارد که معمولاً تحت عنوان “بیوگرم” شناخته میشود.
با پیشرفت فناوریهای نوین، پیشبینی میشود که بهرهوری در تولید سوختهای زیستی بهبود یابد و هزینههای تولید کاهش پیدا کند. علاوه بر این، توسعه سوختهای زیستی نسل سوم و چهارم که از جلبکها و مواد زیستی مصنوعی ساخته میشوند، میتواند افقهای جدیدی را برای صنعت سوختهای زیستی به ارمغان آورد.
سایت های مرتبط
دسترسی سریع
شرکت فنی مهندسی پترو ایمن شریف در سال 1389 توسط تعدادی از مهندسان و متخصصان فارغ التحصیل دانشگاههای برتر ایران که اعتقاد به شعار خواستن آفریدن است و با نکته شتابنده در حرکتهای علمی در زمینه محیط زیست بنیان گذاشته شده است.
تهران.سعادت آباد.میدان کاج.کوچه دوازدهم (علی اکبر).پلاک 5
تهران.سعادت آباد.خیابان علامه جنوبی.کوچه38 غربی.پلاک 1
شنبه تا چهارشنبه ساعت 8:15 الی 16:30 پنجشنبه: 8:15 الی 13
تمامی حقوق مادی و معنوی محتوا برای پترو ایمن شریف(پیشکو)محفوظ است.©
لطفا فرم زیر را به دقت پر کنید تا مشاورین ما در اسرع وقت با شما تماس حاصل فرمایند.