+- تالار گفتگوی کیش تک/ kishtech forum (http://forum.kishtech.ir)
+-- انجمن: پردیس فناوری کیش (http://forum.kishtech.ir/forumdisplay.php?fid=1)
+--- انجمن: صنعت نفت، گاز و پتروشیمی (http://forum.kishtech.ir/forumdisplay.php?fid=70)
+--- موضوع: بيوديزل چيست؟ (/showthread.php?tid=44508)
بيوديزل چيست؟ - Mojtaba Reisi - 28-08-2020
http://kishindustry.com/
بيوديزل (منو اكليل استر) يك سوخت گازوئيلي پاك است كه از منابع طبيعي و قابل تجديد مانند روغنهاي گياهي ساخته مي‌شود. بيوديزل درست مانند گازوئيل نفت در موتورهاي احتراقي كار مي‌كند و براي اين كار اصولاً هيچگونه تغيير موتوري لازم نيست. بيوديزل، ظرفيت و دامنه كار گازوئيل را حفظ مي‌كند.
استفاده از بيوديزل در يك موتور گازوئيلي معمولي منجر به كاهش اساسي هيدروكربن‌هاينسوخته، منواكسيد كربن و ذرات معلق مي‌شود. خروج اكسيدهاي نيتروژن بسته به سيكل كاري و روش‌هاي آزمايشي، كمي كاهش و يا افزايش مي‌يابد. با بكاربردن اين سوخت، از سهم كربن موجود در ذرات معلق كاسته مي‌شود (چون اكسيژن موجود در بيوديزل احتراق كامل به CO2 را ممكن مي‌سازد).
بخش سولفات از بين مي‌رود (زيرا در اين سوخت اصلاً سولفور وجود ندارد) اما قسمتي محلول يا هيدروكربن به همان صورت باقي مي‌ماند يا افزايش پيدا مي‌كند، بنابراين بيوديزل باتكنولوژي جديدي مانند كاتاليست‌ها (كه از ذرات محلول گازوئيل مي‌كاهند نه كربن جامد) وEGR (با كربن كمتر عمر موتور بيشتر مي‌شود) بسيار خوب كار مي‌كند.ويژگيهاي شيميايي: ويژگيهاي فيزيكي بيوديزل بسيار شبيه گازوئيل معمولي است. با اين حال،ويژگيهاي خروجيهاي اگزوز بيوديزل بهتر از گازوئيل معمولي است
ويژگيهاي فيزيكي بيوديزل
• وزن مخصوص ۸۸/۰
• ويسكوزيته ۲۰ درجه سلسيوس (سانتي استوك) ۵/۷
• عدد ستان(انديس ستان) ۴۹
• نقطه اتصال فيلتر سرد(درجه سلسيوس) ۱۲-
• ارزش حرارتي خالص (كيلوژول در ليتر) ۳۳۳۰۰
بيوديزل چگونه ساخته مي‌شود؟
بيوديزل را ميتوان از روغنهاي گياهي تازه و يا مستعمل و چربي حيوانات توليد كرد. اين گازوئيل از منابع داخلي قابل تجديد بوجود مي‌آيد. اين سوخت، قابل تجزيه بيولوژيكي است و هنگاميكه بعنوان يك جزء تركيبي مورد استفاده قرار مي‌گيرد، نيازمند حداقل تغييرات در موتور است و نسبت به گازوئيلي كه جايگزينش مي‌شود، سوختي پاك است.روغنهاي گياهي مي‌توانند براي توليد تركيبات شيميائي- كه استر خوانده مي‌شوند- ، با يك الكل (معمولاً متانول) تركيب شوند. زمانيكه اين استرها به منظور سوخت مورد استفاده قرار ميگيرند،بيوديزل خوانده شوند. گليسيرول (كه در داروسازي و توليد لوازم آرايش نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد) به عنوان يك محصول فرعي توليد مي‌شود اخيراً بيوديزل طي فرايندي با نام Transesterification توليد شود.
در اين فرآيند ابتدا روغن گياهي( يا چربي حيواني) از فيلتر عبور داده مي‌شود، سپس براي از بين بردن اسيدهاي چرب آزاد،با قليا فرآيند مي‌گردد؛ بعد با يك الكل (معمولاً متانول) و يك کاتاليزور (معمولاً هيدروكسيد سديم يا پتاسيم) تركيب مي‌شود. تري گليسريدهاي روغن براي تشكيل استرها و گليسرول واكنش شيميايي انجام مي‌دهند و بعداً از يكديگر جدا شده و مورد تصفيه قرار ميگيرند. بيشتر تمايلاتي كه امروز براي توليد بيوديزل وجود دارد ناشي از ظرفيت بسيار بالاي توليد سويا،توليدات مازاد و كاهش قيمت‌ها است. متيل سويات، يا سوي ديزل كه از واكنش متانول با روغن سويا حاصل مي‌شود، اصلي‌ترين شكل بيوديزل در آمريكاست.
چربيهاي بلااستفاده حيواني و روغن سوخته ( كه بعنوان ” شبه گريس“ شناخته مي‌شوند) نيز منابع و ذخاير خوبي هستند. اين منابع از روغن سويا ارزان‌ترند و به عنوان راهي براي كاهش هزينه‌هاي تامين مواد اوليه در نظر گرفته مي‌شوند. بادام زميني، پنبه دانه، گل آفتاب گردان و كنولا (گونه‌اي از دانه شلغم روغني) نيز از منابع روغني ديگرند. استرهايي كه از هر يك از اين منابع ساخته شده‌اند گرچه شايد در ميزان انرژي عدد ستان (مشابه اكتان بنزين) يا ديگر مشابهات فيزيكي كمي متفاوت باشند اما مي‌توانند با موفقيت در موتورهاي گازوئيلي مورد استفاده قرار گيرند.
بازار بيوديزل
بيوديزل سوختي تقريباً ناشناخته است و براي رسيدن به استفاده تجاري گسترده، بايد از موانع گوناگوني بگذرد. اين سوخت مي‌بايست قبل از هرگونه ورود به بازار، بر موانع نظارتي فائق آيد و قيمت آن نيز رقابتي تر شود.به نقل از سازمان سوخت‌هاي طبيعي آمريكا، با انگيزه بالاي دولت، توليد بيوديزل از دانه‌هاي روغني مي‌تواند به حدود 2 ميليارد بشكه در سال برسد كه اين رقم حدود 8 درصد مصرف بزرگراهي گازوئيل در اوايل اين قرن است. بيوديزل با بازار كنوني‌اش احتمالاً به عنوان سوخت مورد استفاده در ناوگان اتوبوس و كاميون‌هاي سنگين لحاظ مي‌شود ( كه در ابتدا به صورت تركيب با گازوئيل فسيلي با استاندارد 20 درصد است.) اخيراً، هر گالن متيل سويات بيش از 2 دلار قيمت دارد و قيمت آن با گازوئيل كه 65 تا 70 سنت درگالن است رقابت مي‌كند. هزينه‌هاي تامين مواد اوليه علت 90 درصد از هزينه‌هاي مستقيم توليدند كه هزينه سرمايه و برگشت سرمايه را نيز شامل مي‌شوند به عنوان مثال، براي توليد يك گالن بيوديزل به 7،3 پوند روغن سويا نياز داريم كه قيمت آن حدود 20 سنت براي هر پوند است.بنابراين فقط هزينه‌هاي تامين مواد براي توليد هر گالن متيل سويات، حداقل 1،50 دلار است كه اين رقم بدون احتساب هزينه‌هاي بازاريابي است.
تلاش مي‌شود كه با توسعه گياه‌هاي پيوندي سويا كه داراي روغن بيشتري هستند، بتوان اين هزينه‌ها را كاهش داد. براي مثال، دانه‌هاي سويا، حدودا 20 درصد روغن دارند در حاليكه ديگر دانه‌هاي روغني داراي بيش از 50 درصد روغن‌اند. ذخيره روغن دانه‌هاي شلغم روغني اروپا كه مورد استفاده قرار ميگيرند حدوداً 40 درصد است