جستجو کردن
بستن این جعبه جستجو.

بیودیزل چیست ؟ 

سوخت بیودیزل چیست؟

بیودیزل یا دیزل زیستی نوعی سوخت است که از فرایند تغییر و پالایش روغن‌های گیاهی به دست می‌آید. این نوع سوخت پاک به عنوان جایگزینی برای دیزل نفتی معرفی شده است، اما در دهه 1970 میلادی به خوبی پذیرفته نشد. اما امروزه، با توجه به کاهش منابع نفتی و افزایش نیاز به سوخت‌های جایگزین، استفاده از بیودیزل به مراتب اهمیت بیشتری یافته است.

اندازه مولکول‌ها در بیودیزل و دیزل نفتی مشابه است، اما این دو نوع سوخت در ساختار شیمیایی خود متفاوت هستند. مولکول‌های بیودیزل اصولاً از متیل استرهای اسیدهای چرب تشکیل شده‌اند که شامل ترکیبات غیراشباع الفینی هستند. در مقابل، 95 درصد از دیزل نفتی (که دارای مقدار کمی گوگرد است) از هیدروکربن‌های اشباع تشکیل شده‌اند و 5 درصد باقیمانده را ترکیبات آروماتیک تشکیل می‌دهند.

اگر در تولید بایودیزل از اتانول به جای متانول استفاده شود، مولکول‌های حاصل شده اتیل استرهای اسید چرب خواهند بود. این تفاوت‌های شیمیایی در ساختار این دو نوع سوخت، منجر به تفاوت‌هایی در خواص فیزیکی آن‌ها می‌شود که در ادامه به طور مختصر بررسی می‌شوند.

مزایا بیودیزل شامل این موارد است که:
– کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به دلیل ماهیت زیستی و بیولوژیکی آن.
– افزایش استقلال انرژی و کاهش وابستگی به منابع نفتی.
– استفاده از مواد اولیه تجدیدپذیر که به افزایش پایداری انرژی منجر می‌شود.

معایب بیودیزل شامل این موارد است که:
– تولید بیودیزل نیازمند منابع بالای آب و خاک و نگرانی‌های مربوط به تغییر کاربری اراضی است.
– عمر موتورهای دیزلی ممکن است با استفاده از بیودیزل کاهش یابد.

روغن‌هایی که به طور روزانه استفاده می‌شوند پس از تولید، همواره حاوی ناخالصی‌هایی هستند که برای استفاده باید حتماً تصفیه شوند. روغن‌های مایع مانند روغن‌های گیاهی دارای ذرات معلق و جامد هستند که نیازمند پاکسازی از طریق فیلتراسیون یا فرآیندهای شیمیایی خاص هستند. این ناخالصی‌ها به عنوان عناوین زیر در روغن‌های خوراکی شناخته می‌شوند.

روند رشد جمعیت و پیشرفت روزافزون صنایع نیازمند بهره‌گیری از منابع انرژی متنوعی است. انرژی‌های فسیلی که قرن‌ها استفاده می‌شوند، امروزه قادر به پاسخگویی به نیازهای صنایع پیشرفته نیستند، زیرا این منابع غیرقابل تجدیدپذیر بوده و در آینده‌ای نزدیک به پایان خواهند رسید. به همین دلیل، دانشمندان در تلاشند تا منابع سوختی جدیدی را کشف کنند که علاوه بر تأمین انرژی مورد نیاز، با محیط زیست سازگار باشند.

سوخت بایودیزل یکی از این منابع سوختی است که از مواد اولیه متنوعی مانند روغن‌های گیاهی، جلبک‌های دریایی، روغن‌های حاصل از چربی‌های حیوانی، پسماند روغن‌های خانگی و حتی بقایای پلاستیک‌های زباله خانگی و… تولید می‌شود. این سوخت نه‌تنها با محیط زیست سازگار است بلکه اثرات زیانبار کمتری روی آن دارد.

شرکت دانش بنیان پترو ایمن شریف با جمع آوری و خرید روغن پسماند و سوخته خوراکی در سراسر کشور و تبدیل آن به سوخت پاک توانسته از آلودگی بی از بیش محیط زیست جلوگیری نماید. شما عزیزان نیز اگر روغن سوخته خوارکی دارید میتوانید با فروش روغن سوخته خود به شرکت پیشکو در این اقدام سهیم باشید.

سوخت بیودیزل
سوخت بیودیزل

فهرست مطالب

بیودیزل چه نوع سوختی است؟

بیودیزل، یک نوع سوخت تجدیدپذیر و تجزیه‌پذیر است که از روغن‌های گیاهی یا چربی‌های حیوانی به دست می‌آید. این سوخت را می‌توان به‌راحتی با گازوییل مخلوط و در خودروهای گازوییل‌سوز استفاده کرد. ذرات معلق و هیدروکربن‌های ناسوخته که از اگزوز خودروهای دیزلی خارج می‌شوند، سمی و سرطان‌زا هستند و تهدیدی برای سلامتی انسان‌ها به شمار می‌آیند. این در شرایطی است که نتایج مثبت استفاده از بیودیزل در کاهش سمیت و آلودگی هوا از سوی ارگان‌ها و سازمان‌های معتبر جهانی تایید شده است. برای مثال، گیاه سویا CO2 هوا را جذب می‌کند و پس از استخراج روغن از دانه‌های سویا به بیودیزل تبدیل می‌شود. سوختن این ماده CO2 تولید می‌کند و CO2 تولیدشده به‌وسیله گیاهی که سوخت از آن تهیه‌شده است، باز جذب می‌شود. این چرخه هیچ دی‌اکسید کربنی وارد طبیعت نمی‌کند.

در زمینه بیوفیول‌ها، گازی و جامد نیز می‌توانند به عنوان جایگزین‌های مناسب برای سوخت‌های فسیلی محسوب شوند، اما بیودیزل به دلیل مزایای بسیاری که دارد، به تولید انبوه رسیده است و در صنایع دیزلی به کار می‌رود.

سوخت بیودیزل، یک مایع زرد رنگ و شفاف با نقطه جوش بالا و فشار بخار پایین است. نقطه احتراق آن 150 درجه سانتی‌گراد است که باعث می‌شود سوختی غیرقابل اشتعال و ایمن باشد. اکسیژن موجود در بیودیزل باعث احتراق کامل می‌شود و دی‌اکسید کربن ایجاد می‌کند، به همین دلیل میزان کربن و ذرات معلق باقی‌مانده به نسبت سوخت دیزل معمولی کمتر است.

در حال حاضر هیچکدام از جایگزین‌های سوخت فسیلی به صورت انبوه برای تمام صنایع جهان تولید نشده‌اند. بشر در حال آزمون و خطا بوده تا جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی پیدا کند، و بیودیزل می‌تواند یکی از این جایگزین‌ها باشد که به آن نیاز داریم و به دنبالش می‌گردیم.

نحوه تولید سوخت بیودیزل چگونه است؟

برای تولید سوخت زیست دیزلی، روغن‌های گیاهی یا چربی با الکل‌هایی مانند اتانول یا متانول ترکیب می‌شوند. از سه فرایند برای تولید این سوخت استفاده می‌شود: ترنس استری فیکشن کاتالیستی بازی روغن، ترنس استری فیکشن مستقیم اسیدی روغن و تبدیل روغن سوخته خوراکی به اسیدهای چرب و سپس به بیودیزل. به دلیل اقتصادی بودن و بازدهی بالا، فرایند ترنس استری فیکشن کاتالیستی بازی روغن به طور گسترده استفاده می‌شود. این فرایند دارای دما و فشار کمی است. تنها نقطه ضعف این روش، حساسیت کاتالیزورهای قلیایی نسبت به خلوص ماده خام است.

به طور کلی، بیودیزل از روغن‌های گیاهی، گریس زرد، روغن‌های پخت و پز یا چربی حیوانات قابل تولید است، که این فرآیند با استفاده از ترنس استریفیکیشن انجام می‌شود و محصولات آن شامل دیزل زیستی و گلیسیرین هستند. در این فرآیند، تقریبا 100 قسمت (وزنی) از روغن یا چربی با 10 قسمت از یک الکل زنجیره کوتاه (معمولاً متانول) در حضور یک کاتالیزور (معمولاً سدیم هیدروکسید یا پتاسیم هیدروکسید) واکنش می‌دهند تا در نهایت 100 قسمت بیودیزل و 10 قسمت گلیسیرین تشکیل شود.

مرحله اول، مخلوط الکل با کاتالیست

کاتالیستی که در فرآیند تولید سوخت زیست دیزل استفاده می‌شود، اساساً شامل هیدروکسید سدیم یا هیدروکسید پتاسیم است. در این مرحله، ابتدا مخلوط الکل با کاتالیست به ظرف روغن یا چربی اضافه می‌شود. نکته مهم در این مرحله این است که ظرف واکنش باید بسته و ایزوله باشد تا از هدررفتن الکل جلوگیری شود. واکنش در این مرحله به دمایی بالاتر از نقطه جوش الکل انجام می‌شود تا به‌طور کامل صورت گیرد و سرعت انجام آن نیز بیشتر شود. مدت زمان لازم برای این واکنش معمولاً ۱ تا ۸ ساعت است.

در این مرحله، الکل اضافی برای تبدیل کامل تمام چربی و روغن به استر استفاده می‌شود. همچنین کنترل نسبت آب و اسیدهای چرب آزاد موجود در روغن یا چربی انجام می‌شود. اگر میزان آب یا اسیدهای چرب آزاد بالا باشد، احتمال تشکیل صابون وجود دارد و همچنین گلیسیرین به عنوان محصول جانبی جدا می‌شود که به عنوان یک مشکل در این مرحله در نظر گرفته می‌شود.

در نهایت و پس از کامل شدن واکنش، محصولات تولید شده شامل گلیسیرین و بیودیزل هستند. این دو ماده حاوی مقداری اضافی الکل هستند که باید این الکل حذف شود.

مرحله دوم، حذف الکل

برای جداسازی الکل اضافی موجود در دو محصول تولید شده، گلیسیرین و سوخت زیست دیزلی، فرایند تبخیر فلاش یا تقطیر استفاده می‌شود. در این فرآیند، الکل در سیستم‌های دیگر حذف می‌شود و خنثی‌سازی مخلوط‌ها قبل از جداسازی گلیسیرین و استرها انجام می‌گیرد. الکل اضافی در هر دو حالت می‌تواند با استفاده از فرایند تقطیر، بازیافت شده و مجدداً مورد استفاده قرار گیرد. نکته‌ای که در این مرحله بسیار حیاتی است، اطمینان از این است که آب به طور کامل از جریان الکل بازیافتی جدا شده باشد.

سوخت بیودیزل
سوخت بیودیزل

مرحله سوم، خنثی سازی گلیسیرین

با استفاده از اسید، می‌توان گلیسیرین حاصل از ترکیب کاتالیست و صابون مصرف نشده را خنثی‌سازی کرده و محصول را به عنوان گلیسیرین خام ذخیره نمود. در این مرحله، نمکی که تشکیل می‌شود، می‌تواند به عنوان کود بازیافتی نیز مورد استفاده قرار گیرد. برای به دست آوردن گلیسیرین با خلوص ۸۰ تا ۸۸ درصد، آب و الکل اضافی حذف می‌شود تا گلیسیرین خام به دست آید. در برخی از کاربردها مانند استفاده در لوازم آرایشی و دارویی، گلیسیرین تولید شده تا خلوص ۹۹ و حتی بیشتر نیز تقطیر می‌گردد.

مرحله چهارم، شست و شوی متیل استر

گاهی اوقات، هنگامی که بیودیزل از گلیسیرین جدا می‌شود، از آب گرم برای شست‌وشو استفاده می‌شود تا کاتالیست و صابون باقی‌مانده خشک شده و انبار شوند. اما این مرحله در بسیاری از فرایندهای تولید سوخت زیست دیزلی لازم نیست. پس از اتمام فرایندهای تولید، مایعی زرد کهربایی به دست می‌آید که چسبندگی مشابه گازوییل دارد.

مرحله پنجم، کیفیت و ثبت محصول

پس از تولید محصول نهایی، ابعاد مختلفی برای بررسی کیفیت آن مورد تجزیه قرار می‌گیرد. این شامل بررسی واکنش کامل، حذف گلیسیرین، حذف کاتالیست، حذف الکل، و عدم وجود اسیدهای چرب آزاد در این محصول می‌شود.

آیا در ایران نیز می‌توانیم بیودیزل را تولید کنیم؟

فناوری تولید این سوخت در کشور به راحتی دسترسی دارد. تولید بیودیزل، که از روغن‌های گیاهی به دست می‌آید، می‌تواند بخش کشاورزی را به تحرک وا دارد. با افزایش تولید این سوخت، نیاز به کشت دانه‌های گیاهی افزایش می‌یابد که این موضوع به اشتغال‌زایی در بخش کشاورزی کمک می‌کند. یک نکته مهم دیگر، امکان استفاده مجدد از روغن‌های گیاهی سوخته برای تولید بیودیزل است. این روغن‌های سوخته، که در اغذیه‌فروشی‌ها به مقدار زیاد استفاده شده و در پایان روز دور ریخته می‌شوند، قابل استفاده در تولید بیودیزل هستند، همانند کاری که در حال حاضر در مورد روغن‌های صنعتی انجام می‌شود.

در حال حاضر، روغن‌های مورد استفاده در خودروها پس از خریداری، با استفاده از برخی مواد افزودنی به روغن قابل استفاده تبدیل می‌شوند. این عملیات باعث بازیافت روغن‌ها می‌شود و از دور ریخته شدن آن‌ها که منجر به آلودگی‌های زیست‌محیطی می‌شود، جلوگیری می‌کند. مواد اولیه برای تولید این سوخت نیز به طور کامل در دسترس و قابل تهیه است. همچنین، کشت دانه‌های روغنی و فعالیت‌های جانبی که در کنار آن ایجاد می‌شود مانند بسته‌بندی، عرضه و تبدیل آن‌ها به سوخت، به همراه خود اشتغال‌زایی را نیز دنبال می‌کند.

شرکت فنی و مهندسی و دانش بنیان پترو ایمن شریف(پیشکو) با به کار گیری نیرو های متخصص و پشتوانه دانش روز توانسته با تبدیل روغن های سوخته به سوخت بایودیزل کمک شایانی به حفظ و سلامت محیط زیست کند.

مزایای بیودیزل

بیودیزل، به دلیل داشتن نقطه اشتعالی برابر با ۱۵۰ درجه سانتیگراد که غیرقابل اشتعال است، در مقایسه با سوخت دیزل، ایمن‌تر است. از مزایای دیگر بیودیزل، قابلیت ترکیب با هر نسبتی با سوخت‌های دیزلی است که این خاصیت باعث بالا رفتن میزان روان‌شدگی تا ۶۵ درصد می‌شود. میزان آماده‌سازی قدرت اسب بخار در سوخت‌های زیست دیزلی به اندازه همان سوخت‌های دیزلی است.

استفاده از سوخت‌های بیودیزلی به جای سوخت‌های دیزلی، منجر به کاهش ذرات معلق، هیدروکربن‌ها و مونوکسید کربن می‌شود. سمیت کمتر این سوخت‌ها باعث کاهش خسارات زیست‌محیطی می‌شود. همچنین، عدم وجود گوگرد در ترکیب بیودیزل، میزان آلودگی به محیط زیست را کاهش می‌دهد. از مزیت دیگر این سوخت، قابلیت تجدید بودن منابع تولید آن است که به راحتی قابل دسترسی است.

مشخصات فیزیکی بیودیزل

ویژگی­های فیزیکی بیودیزل بسیار شبیه گازوییل معمولی است. بااین‌حال، ویژگی­های خروجی­های اگزوز بیودیزل بهتر از گازوییل معمولی است.

  • چگالی ۸۸/. گرم بر سانتیمتر مکعب
  • ویسکوزیته در ۲۰،  ۵/۷ سانتی استوک
  • عدد ستان (اندیس ستان) ۴۹
  • نقطه انجماد  ۱۳-
  • ارزش حرارتی خالص ۳۳۳۰۰ کیلوژول بر لیتر

ویژگی‌های فنی بیودیزل

  • ازلحاظ خواص سوختی شبیه دیزل با پایه­ نفتی است.
  • بالاترین مقدار انرژی را نسبت به هر سوخت جایگزین در واحد برابر دارد.
  • عدد ستان و نقطه ابری شدن و خاصیت روانی بسیار بالاتری نسبت به سوخت­های فسیلی دارد.

معایب سوخت بیودیزل

اگرچه سوخت سبز و پاک بایودیزل دارای مزایای زیادی است، اما همچنین با عیوبی نیز روبرو است. به عنوان مثال، مقدار اکسیژن در این نوع سوخت‌ها نسبت به سوخت‌های نفتی بالاتر بوده و با کاهش تولید آلوگی، قدرت موتور را کاهش می‌دهد. بیودیزل‌ها در دماهای پایین‌تر با سرعت بیشتری به حالت ژله‌ای درمی‌آیند نسبت به دیزل نفتی.

هنگام اکسیداسیون سوخت دیزلی، توده‌ای جامد شکل می‌گیرد که این حالت در طول ذخیره‌سازی برای مدت زمان طولانی باقی می‌ماند. همچنین، این حالت در موتورهایی که به صورت نوسانی استفاده می‌شوند، شایع است، مانند ژنراتورهای آماده‌به‌کار.

بیودیزل به عنوان حلال، فعالیت شیمیایی بالایی دارد که آن را به حالت تهاجمی در برابر موادی می‌آورد که این مواد برای دیزل نفتی امن هستند. سوخت نفتی قابل اعتماد بوده و یکنواخت است، با اینکه تفاوت‌های منطقه‌ای واحد‌های تولید دیزل نفتی نیز وجود دارد، اما این تفاوت‌ها خیلی زیاد نیستند. اگر از بیودیزل‌های با کیفیت پایین استفاده شود، ممکن است مشکلات جبران‌ناپذیری به وجود آید، بنابراین بیودیزل‌ها باید مطابق با استانداردهای خاصی باشند و از کیفیت بالایی برخوردار باشند.

کاربردهای سوخت بیودیزل

به‌عنوان یک سوخت مناسب، حتی کارآمدتر از سوخت دیزلی و ۱۰۰% جایگزین
ماده اولیه‌ی تولید هیدروژن در پیل­های سوختی
پاک‌کننده لکه‌­های روغنی
عامل محرک توربین­های تولید الکتریسیته دیزلی
سوخت مناسب در گرمایش منازل
در ایجاد روشنایی و پخت‌وپز
به‌عنوان رقیق‌کننده گریس­ها و پاک‌کننده­های صنعتی
افزودنی به سوخت دیزل جهت روانی بیشتر
عامل پاک‌کننده­ی قیر
پاک‌کننده سطوح چرب
پاک‌کننده جوهر، رنگ و چسب
پاک‌کننده واکس و ترکیبات ضد غبار
ممانعت از خوردگی در سطوح فلزی
روان‌ساز قطعات فلزی در تماس

مخلوط کردن بیودیزل با گازوییل چه خاصیتی دارد؟

نتایج تحقیقات نشان داده است که اگر تا ۲۰ درصد باک خودرو را با بیودیزل پر کنیم، هیچ نیازی به تغییر سیستم احتراق یا تعویض قطعات خودروها نیست و می‌توان این سوخت را بدون هیچ مشکلی در موتورهای امروزی مصرف کرد. طبیعی است که پر کردن ۲۰ درصد از یک خودرو با این ماده باعث کاهش آلاینده‌هایی مانند دی‌اکسید کربن، هیدروکربن‌ها و منواکسید کربن می‌شود، اما در مورد گوگرد این مقدار حتی بیشتر است، زیرا گوگردی که از این سوخت حاصل می‌شود، تقریباً غیرقابل‌اندازه‌گیری و تنها ۱۵ درصد است. برای کاهش مقدار گوگرد در سوخت دیزل، می‌توان از مخلوط کردن بیودیزل با گازوییل استفاده کرد.

استفاده از مخلوط بیودیزل و گازوییل به دلیل کاهش دود متراکم و سیاه تولید شده توسط خودروهای دیزلی نیز موثر خواهد بود. حتی بویی که از احتراق این مخلوط ایجاد می‌شود، شبیه بوی سیب‌زمینی سرخ‌شده و ذرت داده، به میزان چشمگیری بوی بد گازوییل را کاهش می‌دهد.

سوالات متداول

بیشتر نیازمندی­های انرژی جهان از طریق منابع پتروشیمی، یعنی زغال‌سنگ و گازهای طبیعی (به استثنای هیدروالکتریسیته و انرژی هسته‌ای) تأمین می­شود. همه این منابع محدود بوده و با سرعت استفاده فعلی، در مدت کوتاهی به پایان خواهند رسید. سوخت گازوییل نقش اساسی در اقتصاد صنعتی کشورهای درحال‌توسعه را بازی کرده و در حمل‌ونقل، کشاورزی، صنعت و سایر بخش­ها مورد استفاده قرار می­گیرد. این مسئله باعث توجهات و علاقه اخیر به منابع جایگزین برای سوخت­های نفتی شده است. سوخت جایگزین باید به‌آسانی قابل‌دسترس، دوستدار محیط‌زیست، و از لحاظ فنی و اقتصادی رقابت‌پذیر باشد.

یکی از سوالات رایج این است که “روغن کدام گیاه بهترین انتخاب برای تولید بیودیزل است؟” اما جواب مشخصی برای این سوال وجود ندارد. زیرا بسته به نوع گیاه، تفاوت های زیادی وجود دارد، به ویژه هنگامی که قیمت روغن های مختلف بسیار متفاوت است. روغن های گیاهی دارای غلظت های مختلفی از مواد شیمیایی (معمولاً اسیدهای چرب) هستند که این مواد تاثیر زیادی بر عملکرد آنها در فرآیند تبدیل به بیودیزل دارند. همچنین، ساختار مولکولی الکل که با روغن واکنش می‌دهد، می‌تواند خواص نهایی سوخت را تحت تاثیر قرار دهد.

به طور کلی، ویژگی‌های شیمیایی که بیشترین تأثیر را بر خواص بیودیزل دارند شامل طول مولکول، تعداد شاخه‌ها در زنجیره و درجه اشباع مولکول هستند.

این سوخت‌ها به دلایل مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، با استفاده از این سوخت‌ها، فرایند سوخت بیودیزل‌ها به طور کامل‌تر انجام می‌شود و این منجر به کاهش هیدروکربن‌ها، مونوکسید کربن و ذرات معلق می‌شود. بالا بودن نقطه اشتعال در بیودیزل‌ها نسبت به گازوئیل‌ها، باعث کاهش فراریت می‌شود و این موضوع باعث کاهش خطرات حمل و نقل می‌شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دسترسی سریع

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