بیودیزل – زیستدیزل – Biodiesel
معرفی بیودیزل
به بیودیزل (منو اکلیل استر) نیز می گویند، یک سوخت گازوئیلی پاک است که از منـابع طبیعـی و قابـل تجدید مانند روغن های گیاهی ساخته میشود این سوخت تحت نام سوخت سبز و دوستدار محیط زیسـت نیز معروف می باشد. بیودیزل در واقع یک سوخت دیزل مبتنی بر روغن گیاهی یا چربی حیوانی شامل زنجیر بلند آلکیـل اسـتر alkyl-ester می باشد.
بیودیزل عموما از واکنش شیمیایی یک چربی (مانند روغنهای گیاهی یـا چربـیهـای حیـوانی) بـا الکـل بدست می آید. این سوخت میتواند بدون هیچ تغییری در موتورهای دیزل یا با هر مقدار در ترکیب بـا سـایر دیزلها بکار گرفته شود. اغلب در محلهای عرضه سوخت مخلوطی از زیست دیزل به همراه یک دیزل مبتنـی بـر هیـدروکربن ارائـه می شود و آن را با نام B20یاB100 و یا … عرضه میکنند که در اینجا عدد کنار حـرف B نشـان دهنـده درصد بیودیزل در سوخت مورد نظر است. و مثلا در B20حدود بیست درصد بیودیزل و مابقی دیزل مبتنی بر هیدروکربن قرار دارد.
دیزل زیستی یا همان بیودیزل میتواند به شکل خالص آن B100 یا هر میزان مخلوط با دیزل پالایشگاهی در موتورهای جدیـد بکار رود. بیودیزل خواص حل کنندهگی متفاوت از دیزل پالایشگاهی دارد، و ممکن اسـت سـبب حـل شـدن بیش از حد طبیعی واشرهای پلاستیکی طبیعی و شلنگهای پلاستیکی در یک کامیون (که اغلب پـیش از سـال ۱۹۹۲میلادی ساخته شده اند) گردد، که این مشکل در موتورهای امروزی با تعویض آنها برطرف شده اسـت.
همچنین بیودیزل سبب پایین ریختن مواد ته نشین شده در مخزن سوخت گردد (که این نیز به سـبب قـدرت حل کنندهگی بالای آن است). در انگلستان چندین شرکت راه آهن از بیودیزل ۲۰ درصد بعنوان سوخت لوکوموتیو استفاده مـی کننـد. همچنین یک شرکت هوانوردی در کشور چک از بیودیزل بعنوان سوخت موتور جت بهره مـی بـرد. البتـه مـیتـوان از بیو دیزل برای گرم کردن نیز استفاده نمود که این موجب کاهش قابل ملاحظه انتشار گـازهـای گلخانـهای گردد.
سابقه استفاده از بیودیزل در موتور دیزل به ساخت اولین موتورهای دیزل بازمی گردد، در واقع رودلف دیزل مخترع موتور دیزل برای اولین بار از روغن بادام برای بکار انداختن موتور دیزل خود استفاده نمود که این را میتوان اولین استفاده از بیودیزل در موتور دیزل نام برد. همینطور شرکت فرانسوی اتو از روغن بادام در نمایشگاه جهانی پاریس در سال ۱۹۹۰میلادی در موتور دیزل خود استفاده نمود. البته اینها همه یک سوخت زیستی هستند و به آن معنا که اشاره شد بیودیزل نیستند. پس از سال ۱۹۲۰بود که دیزل پالایشگاهی جای روغنهای گیاهی را در موتورهای دیزل گرفت ولی در خلال جنگ جهانی دوم بسیاری از کشورها مجددا به روغن گیاهی بعنوان سوخت دیزل روی آوردند. در واقع در سال ۱۹۳۷در یک دانشگاه بلژیک روشی را برای الکیلیزه نمودن روغن گیاهی و تولید سوخت بیو دیزل ارائه نمود و این را میتوان اولین تولید بیودیزل نام برد.
بیودیزل دارای خواص روغنکاری بهتر و عدد اکتان بالاتری نسبت به دیزلهای پالایشگاهی است. بیودیزل بعلاوه پوسیدگی سیستم سوخترسانی را کاهش میدهد، و در سطوح پایین و فشار بالا باعث افزایش عمر مفید سیستم سوخت رسانی میگردد. ارزش گرمایی بیودیزل حدود MJ/L 3727است. و این حدود ۹درصد کمتر از سوخت دیزل پالایشگاهی است (که یک سوخت فسیلی محسوب میگردد)
می توان ادعا نمود بیودیزل باعث سوختن نرمتر موتور و افزایش کارایی موتور میگردد. رنگ آن از طلایی تـا قهوه ای تیره بسته به ماده اولیه تولید آن متفاوت است و در دمایی بین ۶۴ تا منفی ۴۵درجه سانتی گراد قابل استفاده است. بطور عادی گوگرد نـدارد (بنـابراین آلاینـدگی گـوگردی نـدارد). تولیـد آن نسـبت بـه دیـزل پالایشگاهی ارزانتر است. در زمان احتراق برای موتور کار آمدتر است. بیودیزل از خیلی وقت پیش به عنوان یک افزودنی به سوخت استفاده می شده است چرا که کارایی موتـور و روانی آن را افزایش می دهد. بیودیزل از دیزل خاصیت روان کنندگی بیشتری دارد و سبب کـاهش خـوردگی در ماشین می گردد. این سوخت به صورت یک حلال ملایم کار می کنـد و بـا کـاهش رسـوب گرفتگـی در مخزن سوخت ماشینی و لوله های انتقال و فیلترهای سوخت هزینه های ماشین را کاهش می دهد.
مشخصات فنی محصول
در جدول زیر مشخصات فنی بیودیزل ارائه شده است
مشخصات فنی بیودیزل
مورد | شرح | واحد |
دانسیته | ۰.۸۹-۰.۸۷ | g/ cm۳ |
ویسکوزیته | ۴.۲-۳.۹ | Mm۲ / S |
نقطه اشتعال | ۱۳۰-۱۲۵ | درجه سانتیگراد |
حداکثر میزان خوردگی مس | ۲ واحد | – |
پایداری در برابر اکسیداسیون در ۱۱۰ درجه سانتیگراد | ۹-۶ | ساعت |
میزان اسیدیته | ۰.۲ | MgKoh/g |
درصد متانول | ۰.۱ | % |
میزان استر | ۹۸.۵ | میزان استر |
گلیسرین | ۰.۲-۰.۱ | گلیسیرین |
استانداردهای بیودیزل
اسـتاندارد جهـانی بیو دیزل ASTMD67511می باشد.
کاربرد های بیودیزل
موارد استفاده بیوگازوئیل به صورت زیر است
- به عنوان یک سوخت مناسب حتی کار آمدتر از دیزل
- ماده اولیه تولید هیدروژن در پیلهای سوختی
- پاک کننده لکه های روغن
- عامل محرک توربین های تولید الکتریسیته دیزلی
- سوخت مناسب در گرمایش منازل
- در ایجاد روشنائی و پخت وپز
- به عنوان رقیق کننده گریسها و پاک کننده های صنعتی
- افزودنی به سوخت دیزلی برای روانی بیشتر
- عامل پاک کننده قیر
- پاک کننده جوهر
- از بین برنده رنگ و چسب
- پاک کننده واکس
- ممانعت کننده خوردگی
- روان کننده قطعات فلزی
گریدهای بیودیزل
بیو دیزل ترکیبی از FAME Fatty acid methyl esters)) و سوخت دیزل بر پایه نفت است. به عنوان مثال بیو دیزل با گرید B2 2 درصد FAME با ۹۸ درصد سوخت دیزل می باشد. B5 5 درصد FAME و ۹۵ درصد سوخت دیزل می باشد. پرکاربردترین بیودیزل مورد استفاده B20 یا ( Low-Level Blends) می باشد که در ایالات متحده به دلیل قیمت مناسب آن کاربرد زیادی دارد.
B100 (High-Level Blends) بیو دیزل B100 کاربرد کمتری به دلیل بالا بودن قیمت دارد. بیشتر کاربرد بیو دیزل B100 به عنوان حلال میباشد. از این گرید بیشتر به عنوان پاک کننده استفاده می شود.
بررسی کالاهای جایگزین
بیو دیزل یک سوخت گیاهی است که در خودروهای مختلف مورد استفاده قـرار مـی گیـرد. لـذا دیزل معمولی کالای جایگزین محصول مورد بررسی به شمار می آید. البته باید گفـت کـه بیو دیزل سـوخت جدیدی است که به دلیل برخورداری از منشاء گیاهی، در مقایسه با گازوئیل معمولی، از آلودگی بسیار کمتری برخوردار است، ولی با توجه بر قدمت مصرف گازوئیل، این کالا براحتی جایگزین دیزل می گردد.
مجموعه مزیت های بیوگازوئیل که سبب می گردد تـرجیح جامعـه روی مصـرف آن قـرار داشـته باشـد، بـه صورت زیر قابل بیان است بیودیزل نسبت به دیزل برای انسان خطرات بالفعل کمتری دارد. این سوخت که از منابع گیاهی تامین می شود، بسیار پاک می سوزد، زیست تخریب پذیر، غیر سمی و زمانیکه تبخیر شود به هیچ عنوان خطری ندارد. زمانی که بیودیزل می سوزد آلاینده های کمتری دارد همچنـین در خروجی احتراق این سوخت خبری از ترکیبات آروتیک و سولفوره نیست حتی بعضی افراد بوی این سوخت را دوست دارند استفاده از این سوخت سبب کاهش ترکیبات هیدروکربنی نسوخته و نیز اکسیدهای کربن و دیگر آلاینـده هـادر مقایسه با دیزل می گردد. البته ترکیباتی نیز از این سوخت آزاد می شوند که خطـرات کمتـری نسـبت بـه دیگر آلاینده ها دارند همچون اکسیدهای نیتروژن. با مصرف بیـودیزل % ۷۸تولیـد اکسـیدهای کـربن در اثـر سوختها کاهش می یابد چرا که با مصرف بیودیزل اکسیدهای کربن مجـددا توسـط گیـاه جـذب شـده و به بیو دیزل تبدیل می گردد.
محصول جانبی
بیودیزل عمدتا بوسیله فرآیند استرسازی از یک روغن گیاهی یا حیوانی حاصل میگـردد. روشـهای مختلفـی برای این فرآیند وجود دارد. در اغلب اوقات از الکل متانول بعنوان ارزانترین نوع الکل برای تولید متیل استر اسـتفاده مـیشـود. در ایـن واکنش یک محصول جنبی نیز بدست می آید و آن گلیسیرول است. درواقع ۱۰درصـد محصـول گلیسـیرول است.
ملاحظات زیست محیطی، ایمنی
بیودیزل بسیار ایمن تر از گازوئیل معمولی است با استفاده از فناوری پیشرفته و تجهیزات مناسب، تولید بیودیزل بسیار ایمن تر و آسان تـر از دیگـر سـوختها است. در حمل ونقل و استفاده نیز خطرات کمتری دارد چرا که نقطه اشتعال این سوخت بسیار بالاتر از دیزل است. این سوخت را می توان از زباله های رستوران ها خانه ها و کارخانجات نیز بدست آورد. از روغن های استفاده در امر پخت وپز در رستورانها خانه ها و کارخانجات می توان براحتی سوختی مناسب تهیه نمود. برای تولید این سوخت انرژی کمتری مصرف می گردد.
در فرآیند تولید سوخت خواه سنتزی و یا استحصالی مقداری انرژی صرف فرآینـد خـالص سـازی حـرارت دهی و یا واکنش می شود این میزان انرژی در فرآیند تولید بیودیزل در حدود ۴ برابـر کمتـر از دیـزل اسـت. در حال حاضر در بعضی از کشورها به دلیل حمایت دولت از بخش بیودیزل قیمت دیزل و بیـودیزل برابـری می کند، چرا که نفت خام در حال افزایش قیمت است و از طرفی مصرف ایـن سـوخت سـبب کـاهش نیـاز خارجی، افزایش تولیدات گیاهی و بهبود فرآیند تولید بیودیزل می گردد. در جدول زیر اطلاعات برگه ایمنی بیودیزل ارائه شده است.
برگه اطلاعات ایمنی بیودیزل
نام ماده | بیو دیزل، متیل استر | |
مشخصات ظاهری | مایع طلایی تـا قهوه ای | |
خطرات | تماس با چشم | در صورت تماس مستقیم چشم با محصول و بخارات آن باعث سوزش می شود |
تماس با پوست | در صورت تماس مکرر ممکن است باعث ایجاد ناراحتی و سوزش در پوست شود، همچنین تماس مکرر با پوست باعث جذب مواد سمی از طریق آن می شود. و در طولانی مدت ممکن است باعث سرطان پوست شود. | |
تنفس | قرا گرفتن در معرض استنشاق سبب تحریک بینی و مجاری تنفسی می شود. در صورت تنفس بیش از حد می تواند به سیستم عصبی آسیب وارد کند. | |
بلعیدن | در صورت بلعیدن کشنده و خطرناک می باشد و به سرعت به اندامهایی همچون کلیه و کبد آسیب می زند. | |
وسایل حفاظت فردی | تهویه مطبوع هوا، عینک ایمنی، لباس مقاوم در برابر مواد شیمیایی، ماسک، دستکش مناسب | |
کمکهای اولیه | چشم | در صورت تماس، بلافاصله چشم ها را با مقدار زیادی آب بشورید. حداقل ۱۵ دقیقه با آب سرد شسته شود. درصورت سوزش بلافاصله به پزشک مراجعه کنید |
پوست | فوراً لباسهای آلوده را در آورده و موضع را با آب سرد و صابون شستشو دهید. | |
تنفس | فرد مصدوم را به هوای آزاد برده و درصورت وجود سوزش، سریعاً به پزشک مراجعه کنید. | |
بلعیدن | فرد مصدوم را وادار به استفراق نکنید و سریعاً به پزشک مراجعه کنید. | |
ذخیره سازی | بیو دیزل ماده ای بسیار پایدار می باشد و ذخیره سازی آن بسیار آسان است اما برای ذخیره سازی در بلند مدت همواره توصیه می شود افزودنی هایی به محصول اضافه شود و پایداری اکسیداسیون باید به صورت ماهانه اندازه گیری شود. |
در بخش مقالات به معرفی دسته ای از محصولات شیمیایی پرداخته شده است.شایان ذکر است محصولات نام برده شده شامل مطالعات امکانسنجی می باشد. در گزارشات امکانسجی به وضعیت بازار،فرایندهای تولید و اطلاعات سرمایهگذاری مورد نیاز پرداخته شده که تمامی این اطلاعات قابل ارائه به مشتریان می باشد.
این مقالات توسط شرکت آلما شیمی پاسارگاد برای شما تهیه شده است.