ما هو وقود الديزل الحيوي؟

ما هو وقود الديزل الحيوي؟

وقود الديزل الحيوي أو وقود الديزل الحيوي هو نوع من الوقود يتم الحصول عليه من عملية تغيير وتكرير الزيوت النباتية. تم تقديم هذا النوع من الوقود النظيف كبديل للديزل النفطي، لكنه لم يلق استحسانًا في السبعينيات. ولكن اليوم، وبسبب انخفاض موارد النفط وزيادة الحاجة إلى أنواع الوقود البديلة، أصبح استخدام وقود الديزل الحيوي أكثر أهمية بكثير.

حجم الجزيئات في وقود الديزل الحيوي والديزل النفطي متشابه، ولكن هذين النوعين من الوقود يختلفان في تركيبهما الكيميائي. تتكون جزيئات الديزل الحيوي بشكل رئيسي من استرات الميثيل للأحماض الدهنية، والتي تشمل مركبات أوليفينية غير مشبعة. وفي المقابل، فإن 95% من الديزل البترولي (الذي يحتوي على كمية صغيرة من الكبريت) يتكون من هيدروكربونات مشبعة، والـ 5% المتبقية عبارة عن مركبات عطرية.

إذا تم استخدام الإيثانول بدلاً من الميثانول في إنتاج وقود الديزل الحيوي، فإن الجزيئات الناتجة ستكون استرات إيثيل الأحماض الدهنية. هذه الاختلافات الكيميائية في بنية هذين النوعين من الوقود تؤدي إلى اختلافات في خواصهما الفيزيائية، والتي سنستعرضها بإيجاز أدناه.

تشمل مزايا وقود الديزل الحيوي ما يلي:
– الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة بسبب طبيعتها البيولوجية.
– زيادة الاستقلال في مجال الطاقة وتقليل الاعتماد على الموارد النفطية.
– استخدام المواد الخام المتجددة مما يؤدي إلى زيادة استدامة الطاقة.

تشمل عيوب وقود الديزل الحيوي ما يلي:
– إنتاج وقود الديزل الحيوي يتطلب موارد عالية من المياه والتربة ومخاوف بشأن تغير استخدام الأراضي.
– قد يتم تقليل العمر الافتراضي لمحركات الديزل باستخدام وقود الديزل الحيوي.

الزيوت التي تستخدم بشكل يومي، بعد إنتاجها، تحتوي دائمًا على شوائب يجب تنقيتها قبل الاستخدام. تحتوي الزيوت السائلة، مثل الزيوت النباتية، على جزيئات عالقة وصلبة تتطلب التنقية من خلال الترشيح أو العمليات الكيميائية الخاصة. وتعرف هذه الشوائب تحت العناوين التالية في زيوت الطعام.

يتطلب اتجاه النمو السكاني والتقدم المتزايد للصناعات استخدام مصادر الطاقة المختلفة. إن الطاقات الأحفورية التي استخدمت منذ قرون غير قادرة على تلبية احتياجات الصناعات المتقدمة اليوم لأن هذه الموارد غير متجددة وسوف تنفد في المستقبل القريب. ولهذا السبب يحاول العلماء اكتشاف مصادر جديدة للوقود تتوافق مع البيئة بالإضافة إلى توفير الطاقة المطلوبة.

ويعد وقود الديزل الحيوي أحد مصادر الوقود هذه، حيث يتم إنتاجه من مواد أولية مختلفة مثل الزيوت النباتية والأعشاب البحرية والزيوت المشتقة من الدهون الحيوانية وبقايا الزيوت المنزلية وحتى بقايا النفايات البلاستيكية المنزلية وغيرها. وهذا الوقود ليس متوافقًا مع البيئة فحسب، بل له تأثيرات أقل ضررًا عليها أيضًا.

تمكن دانيش بانيان بترو أيمن شريف من منع التلوث المفرط للبيئة من خلال جمع وشراء النفايات وزيت الطعام المحترق في جميع أنحاء البلاد وتحويلها إلى وقود نظيف. أعزائي، إذا كان لديك زيت طهي محترق، يمكنك المشاركة في هذا الإجراء عن طريق بيع الزيت المحترق الخاص بك إلى بيشكو.

جدول المحتويات

ما هو نوع الوقود الذي يعمل بالديزل الحيوي؟

وقود الديزل الحيوي هو نوع من الوقود المتجدد والقابل للتحلل ويتم الحصول عليه من الزيوت النباتية أو الدهون الحيوانية. يمكن خلط هذا الوقود بسهولة مع الديزل واستخدامه في سيارات الديزل. تعتبر الجسيمات العالقة والهيدروكربونات غير المحترقة التي تخرج من عوادم سيارات الديزل سامة ومسببة للسرطان وتشكل خطراً على صحة الإنسان. وهذا في وضع تم فيه تأكيد النتائج الإيجابية لاستخدام وقود الديزل الحيوي في تقليل السمية وتلوث الهواء من قبل المنظمات العالمية ذات السمعة الطيبة. على سبيل المثال، يمتص نبات فول الصويا ثاني أكسيد الكربون من الهواء ويحوله إلى وقود الديزل الحيوي بعد استخلاص الزيت من فول الصويا. وينتج عن حرق هذه المادة ثاني أكسيد الكربون، ويتم إعادة امتصاص ثاني أكسيد الكربون الناتج بواسطة المصنع الذي تم الحصول منه على الوقود. هذه الدورة لا تدخل أي ثاني أكسيد الكربون إلى الطبيعة.

وفي مجال الوقود الحيوي، يمكن أيضًا اعتبار الغاز والصلب بدائل مناسبة للوقود الأحفوري، إلا أن وقود الديزل الحيوي وصل إلى الإنتاج الضخم نظرًا لمزاياه العديدة ويستخدم في صناعات الديزل.

وقود الديزل الحيوي هو سائل أصفر واضح مع نقطة غليان عالية وضغط بخار منخفض. نقطة اشتعاله هي 150 درجة مئوية، مما يجعله وقودًا غير قابل للاشتعال وآمنًا. يتسبب الأكسجين الموجود في وقود الديزل الحيوي في الاحتراق الكامل وينتج ثاني أكسيد الكربون، ولهذا السبب تكون كمية الكربون والجسيمات العالقة المتبقية أقل من تلك الموجودة في وقود الديزل التقليدي.

في الوقت الحالي، لم يتم إنتاج أي من بدائل الوقود الأحفوري بكميات كبيرة لجميع الصناعات في العالم. لقد خاضت البشرية التجربة والخطأ لإيجاد بديل مناسب للوقود الأحفوري، ويمكن أن يكون وقود الديزل الحيوي أحد هذه البدائل التي نحتاجها ونبحث عنها.

كيف يتم إنتاج وقود الديزل الحيوي؟

لإنتاج وقود الديزل الحيوي، يتم دمج الزيوت النباتية أو الدهون مع الكحوليات مثل الإيثانول أو الميثانول. يتم استخدام ثلاث عمليات لإنتاج هذا الوقود: الاسترة الحفزية للقاعدة الزيتية، والاسترة الحمضية المباشرة للزيت وتحويل زيت الطعام المحترق إلى أحماض دهنية ومن ثم إلى وقود الديزل الحيوي. نظرًا لاقتصادها وكفاءتها العالية، يتم استخدام عملية الأسترة الحفزية للعب الزيت على نطاق واسع. تتميز هذه العملية بدرجة حرارة وضغط منخفضين. الضعف الوحيد في هذه الطريقة هو حساسية المحفزات القلوية لنقاء المادة الخام.

وبشكل عام يمكن إنتاج وقود الديزل الحيوي من الزيوت النباتية أو الشحوم الصفراء أو زيوت الطبخ أو الدهون الحيوانية، وتتم العملية باستخدام الأسترة التحويلية، وتشمل منتجاته وقود الديزل الحيوي والجلسرين. في هذه العملية، يتم تفاعل ما يقرب من 100 جزء (بالوزن) من الزيت أو الدهن مع 10 أجزاء من كحول قصير السلسلة (عادة ميثانول) في وجود محفز (عادةً هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم) لإنتاج 100 جزء في النهاية من يتم تشكيل وقود الديزل الحيوي و10 أجزاء من الجلسرين.

الخطوة الأولى، خلط الكحول مع المحفز

يتكون المحفز المستخدم في عملية إنتاج وقود الديزل الحيوي بشكل أساسي من هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم. في هذه الخطوة، يتم أولاً إضافة خليط الكحول والمحفز إلى وعاء الزيت أو الدهن. النقطة المهمة في هذه المرحلة هي أن وعاء التفاعل يجب أن يكون مغلقًا ومعزولًا لمنع هدر الكحول. يتم التفاعل في هذه المرحلة عند درجة حرارة أعلى من درجة غليان الكحول بحيث يتم التفاعل بشكل كامل وتزداد سرعته أيضاً. الوقت اللازم لهذا التفاعل هو عادة من 1 إلى 8 ساعات.

في هذه الخطوة، يتم استخدام الكحول الزائد لتحويل جميع الدهون والزيوت بالكامل إلى استرات. كما يتم التحكم في نسبة الماء والأحماض الدهنية الحرة في الزيت أو الدهون. إذا كانت كمية الماء أو الأحماض الدهنية الحرة عالية، هناك احتمالية لتكوين الصابون وأيضا يتم فصل الجلسرين كمنتج ثانوي، وهو ما يعتبر مشكلة في هذه المرحلة.

وأخيرا، بعد اكتمال التفاعل، تشمل المنتجات المنتجة الجلسرين والديزل الحيوي. تحتوي هاتان المادتان على كمية زائدة من الكحول يجب التخلص منها.

الخطوة الثانية هي إزالة الكحول

يتم استخدام عملية التبخير أو التقطير لفصل الكحول الزائد الموجود في المنتجين المنتجين، الغليسيرين ووقود الديزل الحيوي. في هذه العملية، تتم إزالة الكحول الموجود في الأنظمة الأخرى ويتم تحييد المخاليط قبل فصل الجلسرين والإسترات. يمكن إعادة تدوير الكحول الزائد في كلتا الحالتين وإعادة استخدامه باستخدام عملية التقطير. النقطة الحرجة في هذه المرحلة هي التأكد من فصل الماء تمامًا عن تيار الكحول المعاد تدويره.

الخطوة الثالثة، تحييد الجلسرين

باستخدام الحمض، يمكن تحييد الجلسرين الناتج عن مزيج المحفز والصابون غير المستخدم وتخزين المنتج على شكل جلسرين خام. في هذه المرحلة، يمكن أيضًا استخدام الملح المتكون كسماد معاد تدويره. للحصول على جليسرين بدرجة نقاء 80-88%، تتم إزالة الماء الزائد والكحول للحصول على الجلسرين الخام. في بعض التطبيقات، مثل الاستخدام في مستحضرات التجميل والمستحضرات الصيدلانية، يتم تقطير الجلسرين المنتج إلى درجة نقاء 99٪ أو أكثر.

الخطوة الرابعة، غسل استر الميثيل

في بعض الأحيان، عندما يتم فصل وقود الديزل الحيوي عن الجلسرين، يتم استخدام الماء الساخن للغسيل بحيث يتم تجفيف المحفز وبقايا الصابون وتخزينهما. لكن هذه الخطوة ليست ضرورية في العديد من عمليات إنتاج وقود الديزل الحيوي. وبعد الانتهاء من عمليات الإنتاج يتم الحصول على سائل أصفر كهرماني له نفس لزوجة الديزل.

المرحلة الخامسة: جودة المنتج وتسجيله

بعد إنتاج المنتج النهائي، يتم تحليل الأبعاد المختلفة للتحقق من جودته. يتضمن ذلك التحقق من التفاعل الكامل، وإزالة الجلسرين، وإزالة المحفز، وإزالة الكحول، وغياب الأحماض الدهنية الحرة في المنتج.

هل يمكننا إنتاج وقود الديزل الحيوي في إيران؟

يمكن الوصول بسهولة إلى تكنولوجيا إنتاج هذا الوقود في البلاد. إن إنتاج وقود الديزل الحيوي، الذي يتم الحصول عليه من الزيوت النباتية، يمكن أن يحفز القطاع الزراعي. ومع زيادة إنتاج هذا الوقود، تزداد الحاجة إلى زراعة البذور النباتية، مما يساعد على خلق فرص العمل في القطاع الزراعي. وهناك نقطة أخرى مهمة وهي إمكانية إعادة استخدام الزيوت النباتية المحروقة لإنتاج وقود الديزل الحيوي. وهذه الزيوت المحروقة، والتي تستخدم بكميات كبيرة في محلات المواد الغذائية ويتم التخلص منها في نهاية اليوم، يمكن استخدامها في إنتاج وقود الديزل الحيوي، كما يحدث حاليًا مع الزيوت الصناعية.

وفي الوقت الحاضر يتم تحويل الزيوت المستخدمة في السيارات إلى زيوت صالحة للاستخدام عن طريق استخدام بعض الإضافات بعد الشراء. تعمل هذه العملية على إعادة تدوير الزيوت ومنع التخلص منها مما يؤدي إلى التلوث البيئي. كما أن المواد الخام اللازمة لإنتاج هذا الوقود متوفرة بالكامل ويمكن تحضيرها. كما أن زراعة البذور الزيتية والأنشطة الجانبية التي تنشأ بجانبها مثل تعبئتها وتوريدها وتحويلها إلى وقود، تخلق فرص عمل أيضاً.

لقد تمكنت شركة بترو أيمن شريف الفنية والهندسية (بيشكو) من المساهمة بشكل كبير في الحفاظ على البيئة وصحتها من خلال تحويل الزيوت المحروقة إلى وقود الديزل الحيوي من خلال الاستعانة بقوى خبيرة ودعم المعرفة الحديثة.

مزايا وقود الديزل الحيوي

يعتبر وقود الديزل الحيوي أكثر أمانًا مقارنة بوقود الديزل نظرًا لنقطة الوميض غير القابلة للاشتعال والتي تبلغ 150 درجة مئوية. ميزة أخرى للديزل الحيوي هي قدرته على الخلط مع وقود الديزل بأي نسبة، مما يزيد من معدل السيولة حتى 65%. كمية إعداد قوة الحصان في وقود الديزل الحيوي هي نفس كمية وقود الديزل.

يؤدي استخدام وقود الديزل الحيوي بدلاً من وقود الديزل إلى تقليل الجزيئات العالقة والهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون. انخفاض سمية هذه الأنواع من الوقود يقلل من الأضرار البيئية. كما أن غياب الكبريت في تركيبة وقود الديزل الحيوي يقلل من كمية التلوث على البيئة. ومن المزايا الأخرى لهذا الوقود القدرة على تجديد موارد إنتاجه التي يسهل الوصول إليها.

الخصائص الفيزيائية للديزل الحيوي

الخصائص الفيزيائية للديزل الحيوي تشبه إلى حد كبير الديزل التقليدي. ومع ذلك، فإن خصائص انبعاثات عادم الديزل الحيوي أفضل من الديزل التقليدي.

  • الكثافة 88/. جرام لكل سنتيمتر مكعب
  • اللزوجة عند 20، 5.7 درجة مئوية
  • رقم ستان (مؤشر ستان) 49
  • نقطة التجمد 13-
  • صافي القيمة الحرارية 33300 كيلوجول/لتر

الخصائص التقنية للديزل الحيوي

  • من حيث خصائص الوقود، فهو يشبه الديزل النفطي.
  • يحتوي على أكبر كمية من الطاقة مقارنة بأي وقود بديل لكل وحدة متساوية.
  • يحتوي على رقم سيتاني ونقطة سحابة أعلى بكثير من الوقود الأحفوري.

عيوب وقود الديزل الحيوي

على الرغم من أن وقود الديزل الحيوي الأخضر والنظيف له العديد من المزايا، إلا أنه يواجه أيضًا بعض العيوب. على سبيل المثال، كمية الأكسجين في هذا النوع من الوقود أعلى من كمية الوقود البترولي، كما أنه يقلل من قوة المحرك عن طريق تقليل إنتاج الانبعاثات. يتجلى وقود الديزل الحيوي بشكل أسرع في درجات الحرارة المنخفضة مقارنة بالديزل النفطي.

أثناء أكسدة وقود الديزل، يتم تشكيل كتلة صلبة، والتي تبقى على هذه الحالة لفترة طويلة أثناء التخزين. كما أن هذه الحالة شائعة في المحركات التي تستخدم متذبذبة، مثل المولدات الاحتياطية.

كمذيب، يتمتع وقود الديزل الحيوي بنشاط كيميائي عالٍ يجعله عدوانيًا ضد المواد الآمنة للديزل النفطي. يعتبر الوقود البترولي موثوقًا ومتسقًا، على الرغم من وجود اختلافات إقليمية في وحدات إنتاج الديزل البترولي، إلا أن هذه الاختلافات ليست كبيرة جدًا. إذا تم استخدام وقود الديزل الحيوي منخفض الجودة، فقد تنشأ مشاكل لا يمكن إصلاحها، لذلك يجب أن يفي وقود الديزل الحيوي بمعايير معينة وأن يكون عالي الجودة.

تطبيقات وقود الديزل الحيوي

كوقود مناسب، وأكثر كفاءة من وقود الديزل وبديل بنسبة 100%
المادة الخام لإنتاج الهيدروجين في خلايا الوقود
مزيل بقع الزيت
العامل الدافع لتوربينات توليد الكهرباء بالديزل
الوقود المناسب لتدفئة المنزل
في خلق الإضاءة والطبخ
كمخفف للشحوم والمنظفات الصناعية
يضاف إلى وقود الديزل لمزيد من السلاسة
عامل تنظيف البيتومين
منظف للأسطح الدهنية
مزيل الحبر والطلاء والغراء
مزيل الشمع والمركبات المضادة للغبار
الوقاية من التآكل على الأسطح المعدنية
مادة تشحيم للأجزاء المعدنية الملامسة

ما هي خاصية خلط الديزل الحيوي مع الديزل؟

أظهرت نتائج الأبحاث أنه إذا قمنا بملء ما يصل إلى 20% من خزان السيارة بالديزل الحيوي، فليست هناك حاجة لتغيير نظام الإشعال أو استبدال أجزاء السيارة، ويمكن استخدام هذا الوقود دون أي مشاكل في محركات اليوم. ومن الطبيعي أن ملء 20% من السيارة بهذه المادة سيقلل من الملوثات مثل ثاني أكسيد الكربون والهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون، لكن في حالة الكبريت تكون هذه الكمية أعلى، لأن الكبريت الذي يأتي من هذا الوقود يكاد يكون لا يقاس و 15 فقط هي النسبة المئوية لتقليل كمية الكبريت في وقود الديزل، يمكن استخدام خلط وقود الديزل الحيوي مع الديزل.

سيكون استخدام خليط من وقود الديزل الحيوي والديزل فعالاً أيضًا بسبب تقليل الدخان الكثيف والأسود الناتج عن سيارات الديزل. وحتى الرائحة الناتجة عن احتراق هذا الخليط، والتي تشبه رائحة البطاطس المقلية والذرة، تقلل بشكل كبير من رائحة الديزل الكريهة.

الأسئلة المتداولة

يتم تلبية معظم احتياجات العالم من الطاقة من خلال المصادر البتروكيماوية، أي الفحم والغاز الطبيعي (باستثناء الطاقة الكهرومائية والطاقة النووية). كل هذه الموارد محدودة، وبمعدل الاستهلاك الحالي، سيتم استنفادها في وقت قصير. يلعب وقود الديزل دورًا أساسيًا في الاقتصاد الصناعي للبلدان النامية ويستخدم في النقل والزراعة والصناعة وغيرها من القطاعات. وقد أثارت هذه المشكلة الاهتمام والاهتمام في الآونة الأخيرة بالمصادر البديلة للوقود البترولي. وينبغي أن يكون الوصول إلى الوقود البديل سهلاً، وأن يكون صديقاً للبيئة، وأن يكون تنافسياً من الناحية الفنية والاقتصادية.

أحد الأسئلة الشائعة هو “ما هو الزيت النباتي الذي يعد الخيار الأفضل لإنتاج وقود الديزل الحيوي؟” لكن لا توجد إجابة محددة على هذا السؤال. لأن هناك اختلافات كثيرة حسب نوع النبات، خاصة عندما تختلف أسعار الزيوت المختلفة بشكل كبير. تحتوي الزيوت النباتية على تركيزات مختلفة من المواد الكيميائية (الأحماض الدهنية عادة) والتي لها تأثير كبير على أدائها في عملية تحويل وقود الديزل الحيوي. كما أن التركيب الجزيئي للكحول الذي يتفاعل مع الزيت يمكن أن يؤثر على الخصائص النهائية للوقود.

وبشكل عام، فإن الخصائص الكيميائية التي لها التأثير الأكبر على خصائص وقود الديزل الحيوي تشمل طول الجزيء، وعدد الفروع في السلسلة، ودرجة تشبع الجزيء.

يتم استخدام هذا الوقود لأسباب مختلفة. على سبيل المثال، باستخدام هذه الأنواع من الوقود، تتم عملية وقود الديزل الحيوي بشكل أكثر اكتمالًا، مما يؤدي إلى تقليل الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون والجسيمات العالقة. إن نقطة الاشتعال العالية لوقود الديزل الحيوي مقارنة بوقود الديزل تقلل من التقلبات وهذا يقلل من مخاطر النقل.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

ثبت درخواست فروش روغن سوخته خوراکی

لطفا فرم زیر را به دقت پر کنید تا مشاورین ما در اسرع وقت با شما تماس حاصل فرمایند.

اطلاعات فروشنده

تم حفظ درجة الحرارة القصوى

يرجى تقديم النموذج أدناه للحصول على شاورينا في أقرب وقت للتواصل معك.