شعار سال: نیاز روزافزون جهان به منابع جدید انرژی به ویژه در بخش حمل و نقل، آلودگی ناشی از سوخت‌های فسیلی و پایان‌پذیر بودن آن‌ها از عواملی است که بشر را به تلاش برای دستیابی به سوخت‌های جانشین برای این منابع واداشته است.

بیودیزل یا زیست سوخت یکی از گزینه‌های مناسب است که استفاده از آن در بسیاری از کشور‌های دنیا متداول است، زیرا در مقایسه با سوخت‌های فسیلی، به عنوان سوختی دوستدار محیط زیست مطرح است؛ چرا که میزان کربن دی اکسید کمتری منتشر می‌کند، تخریبپذیر است، کارایی احتراقی بهتری دارد و حاوی مقدار کمتری از سولفور و ترکیبات آروماتیک است.

محققان دانشگاه تبریز در قالب طرح تحقیقاتی به تولید زیست سوخت (بیودیزل) از روغن‌های آشپزی دست یافتند.

بیودیزل یک سوخت گازوئیلی پاک

مهتاب پیروزمند، دانشیار شیمی معدنی دانشگاه تبریز در گفتگو با خبرنگار گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، در این رابطه می‌گوید: زیست سوخت‌ها، سوخت‌هایی هستند که از منابع زیست توده به دست می‌آیند. این سوخت‌ها شامل اتانول، متانول، بیودیزل و سوخت‌های گازی دیزل هستند. از منابع اولیه تولید آنها می‌توان به ضایعات چوبی، تفاله محصولات کشاورزی، نیشکر، چغندرقند، غلات و روغن گیاهان و سبزیجات اشاره کرد. به عبارت ساده‌تر اینکه بیودیزل یک سوخت گازوئیلی پاک است که از منابع طبیعی و تجدیدپذیر مانند روغن‌های گیاهی و چربی‌های حیوانی ساخته می‌شود.

مهتاب پیروزمند افزود: زیست سوخت ترکیب استر‌های مونو الکیلی زنجیره بلند اسید‌های چرب است که از ترانس استریفیکاسیون انواع روغن‌های گیاهی و حیوانی با یک الکل، در حضور یک کاتالیست قلیاییِ همگن نظیر KOH و NaOH بدست می‌آید و الکل مورد استفاده به طور معمول، متانول یا اتانول است.

دانشیار شیمی معدنی دانشگاه تبریز می‌گوید: زمانی که تولید بیودیزل از روغن‌های خوراکی انجام می‌گیرد، قیمت آن بسیار بالا خواهد بود. انتخاب منابع اولیه ارزان و مناسب به عنوان خوراکِ واکنش، مانند روغن‌های مستعمل حاصل از پخت و پز، گامی موثر در این فرآیند است، زیرا با استفاده از این روغن‌ها، علاوه بر کاهش هزینه‌های مورد نیاز جهت تولید سوخت زیستی، اثرات سوء ناشی از این روغن‌های مستعمل بر محیط زیست نیز از بین می‌رود.

او درادامه افزود: البته چون این دسته از روغن‌ها حاوی مقدار زیادی اسید چرب آزاد هستند، علاوه بر ترانس استریفیکاسیون، فرآیند استریفیکاسیون نیز باید در ابتدا انجام شود؛ بنابراین فرآیند تبدیل روغن‌های مستعمل به بیودیزل در دو مرحله صورت می‌گیرد. از این‌رو اگر کاتالسیتی بتواند این فرآیند را در یک مرحله انجام داده و از پایداری خوبی نیز برخوردار باشد بسیار ارزشمند است.

پیروزمند می‌گوید: در مناطق مختلف جهان بسته به شرایط اقلیمی و خاک، استفاده از روغن‌های گیاهیِ خاص هر منطقه جهت تولید بیودیزل به سرعت رو به افزایش است. آرژانتین، آمریکا، برزیل و آلمان کشور‌هایی هستند که بیشترین میزان تولید بیودیزل را در سال‌های اخیر داشته اند.

دانشیار شیمی معدنی دانشگاه تبریز در ادامه افزود: بکارگیری کاتالیست‌های ناهمگن (هتروژن) به دلیل جداسازی آسانتر و امکان استفاده مجدد، بر کاتالیست‌های همگن ارجحیت دارد در سال‌های اخیر تحقیقات گسترده‌ای در زمینه استفاده از این کاتالیست‌ها در تولید بیودیزل صورت گرفته است، بویژه آنکه با استفاده از کاتالیست‌های ناهمگن میتوان گلیسرول را (که به عنوان محصول جانبی در واکنش ترانس استریفیکاسیونِ تری گلیسرید‌ها حاصل می‌شود) به طور مستقیم و با خلوص بالا تولید کرد و مرحله شستشو جهت خارج کردن کاتالیست همگن را که نیازمند مصرف حجم زیادی آب می‌باشد، حذف کرد.

وی می‌گوید: در این کار پژوهشی تولید بیودیزل از روغن‌های مستعمل (به عنوان خوراک واکنش) به کمک کاتالیست‌هایی زیست سازگار و سبز، در یک مرحله انجام شده است. به بیان کامل تر، نانوکاتالیست حفره دار ۴۱-MCM که یک ترکیب زیست سازگار از جنس سیلیس می‌باشد با استفاده از سورفکتانت آلی به عنوان قالب، سنتز و روغن مستعمل آشپزخانه که دورریز محسوب می‌شود در حضور این کاتالیزور و با استفاده از حلال متانول، با بهره بالاتر از ۹۲ %و در مدت زمان ۳ ساعت به زیست سوخت (بیودیزل) تبدیل میشود. کاهش هزینه، افزایش سرعت تولید کاتالیست و تولید بیودیزل و کاهش آلاینده‌های محیط زیست از مزایای این فرایند می‌باشد.

پیروزمند در خاتمه می‌گوید: این طرح با همکاری مهری مهدوی آناخاتون به سرانجام رسیده است.

سایت شعار سال، با اندکی تلخیص و اضافات برگرفته از خبرگزاری دانشجو تاریخ انتشار 23بهمن 97، کدخبر: 745074، www.snn.ir