مهندسین مشاور پیشگامان بهبود کیفیت توس

تولید سوخت سبز بیودیزل از روغن سویا

تهران – جارپرس – محققان دانشگاه فردوسی مشهد، برای کاهش آلودگی های ناشی از سوخت های فسیلی، اقدام به سنتز سوخت بیودیزل از روغن سویا کردند، آنها نانوکاتالیستی را پیشنهاد داده اند که باعث سهولت و تسریع در فرایند سنتز می شود.

به گزارش جارپرس به نقل از ایرنا ،  با توجه به کمبود منابع فسیلی و آلودگی ناشی از این سوخت ها، محققان به دنبال سوخت های جایگزین هستند، یکی از سوخت های مناسب، بیودیزل است که به عنوان جایگزینی برای گازوئیل شناخته شده است.

این سوخت از واکنش روغن های گیاهی، حیوانی و روغن های پسماند خوراکی با الکل به دست می آید، تا کنون هزینه تولید سوخت بیودیزل با کاتالیست همگن در مقایسه با تولید سوخت دیزل زیاد بوده است.

در این تحقیق تلاش شده است با معرفی نوعی نانوکاتالیست غیرهمگن جامد، روشی جدید در سنتز بیودیزل ارایه شود.

در این طرح، روشی ساده، کم هزینه و سریع جهت سنتز بیودیزل تحت امواج فراصوت و با کمک نانو کاتالیست پتاسیم فلوئورید – گاما آلومینا (KF/γ-Al2O3)، به کار گرفته شده که مطابق با اصول شیمی سبز است، این سوخت از روغن سویا به دست آمده و ویژگی های مناسب سوخت را نیز دارد.

به گفته پروفسور محمد حسن انتظاری، از مزایای این نانوکاتالیست می توان به قیمت ارزان، جداسازی آسان از محصول، امکان بازیافت و قابلیت استفاده ی مجدد، عدم خوردگی سل واکنش و مخصوصا عدم تبدیل آن به فرم صابونی اشاره کرد.

از طرفی امواج فراصوت به کار گرفته شده، با تشکیل قطرات امولسیونی بسیار کوچک، سطح تماس نانو کاتالیست و روغن را افزایش داده و سبب کوتاه تر شدن زمان واکنش می شود.

ویژگی های شیمیایی و فیزیکی بیودیزل بسیار شبیه گازوئیل معمولی است، با این حال، جایگزینی این سوخت زیستی با گازوئیل می تواند منجر به کاهش محسوسی در میزان هیدروکربن نسوخته، مونو کسیدکربن و ذرات معلق خروجی از اگزوز شود.

همچنین به واسطه وجود اکسیژن در ساختمان بیودیزل، احتراق آن کامل است، عدم وجود ترکیبات سولفوری در آن از دیگر دلایل سازگاری این سوخت با محیط زیست به شمار می رود.

انتظاری در ادامه با اشاره به این مطلب که چندین کشور این سوخت را با استفاده از کاتالیست های همگن در مقیاس صنعتی تولید و در ناوگان حمل و نقل مورد استفاده قرار داده اند؛ ابراز امیدواری کرد: «با توجه به قیمت مقرون به صرفه تر این روش، امید می رود با استفاده از نانوکاتالیست غیرهمگن استفاده شده در این پروژه، سنتز بیودیزل در مقیاس صنعتی در کشور ما نیز صورت گیرد.»

در روند این مطالعه پس از سنتز نانوکاتالیست، ساختار آن با دستگاه های SEM، XRD، TGA، TEM و همچنین طیف سنجی FTIR مورد شناسایی قرارگرفت.

در ادامه مخلوط روغن و متانول با نسبت های مولی معلوم در یک سل شیشه ای ریخته شد، پس از افزودن نانوکاتالیست، امواج فراصوت به نمونه اعمال شد، بعد از کامل شدن واکنش، مخلوط واکنش صاف و کاتالیست بازیافت شده چندین بار مورد استفاده قرار گرفت.

تبدیل روغن به بیودیزل با استفاده از اسپکتروسکوپی ۱H-NMR تأیید شده است، همچنین پارامترهای مختلفی همچون نسبت مولی روغن به متانول، قدرت امواج فراصوت، مقدار نانوکاتالیست، زمان واکنش و دما بر بازده واکنش مورد بررسی قرار گرفته است.