اصول کشاورزی زیستی - تالار گفتمان آذر فروم





دعوت به همکاری با آذر فروم

 

اصول کشاورزی زیستی
زمان کنونی: 17-09-1395،02:07 ب.ظ
کاربران در حال بازدید این موضوع: 1 مهمان
نویسنده: Friga
آخرین ارسال: Friga
پاسخ: 1
بازدید: 236

 
 
رتبه موضوع:
  • 0 رای - 0 میانگین
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

موضوع: اصول کشاورزی زیستی
ارسال: #1
اصول کشاورزی زیستی
پست‌ها: 11,943
تاریخ عضویت: 20 اردیبهشت 1390
اعتبار: 288
حالت من: Shad
● مقدمه:
دلایل تقاضا برای محصولات ارگانیک در سطح جهان:
۱) اولین دلیل مهم برای تقاضای جهانی نسبت به محصولات ارگانیک وجود خواص غذایی بهتر و طبیعی این محصولات نسبت به محصولات تولید شده در سیستم زراعی رایج و محصولات اصلاح شده است .مطالعات نشان میدهد ارزش غذایی و ویتامینها در غالب محصولات ارگانیک و اصلاح نشده بسیار بیشتر از محصولات سیستم رایج است از این جمله میتوان به محتوی بیشتر ویتامیهایی مانند ویتامین B-C و ویتامین E و لیکوپن و مواد معدنی همچون منیزیم آهن و روی در محصولات باغی مانند گوجهفرنگی و وجود آنتیاکسیدانها و اسیدهای آمینه مفید در سایر محصولات اشاره کرد(نمودار۱)
Nutritional value of organic, integrated and conventional tomatoes
۲) دومین دلیل تقاضا برای این محصولات مطابقت زیست محیطی این محصولات چه از فرایند تولید تا انتقال به مصرف کننده و نیز سیستم جامع اکولوژیکی مدیریت این مزارع است که حداقل آسیب زیست محیطی و حداکثر تطابق آن با سیستمهای طبیعی در بر دارد.
۳) آخرین دلیل برای درخواست تولید محصولات ارگانیک در سطح دنیا وجود باورهای مذهبی و اخلاقی است که این باور ها محیط زیست را بعنوان محیطی برای پرورش نسلهای گذشته حال و آینده و به جهت تولید غذا برای نسلهای مختلف در نظر میگیرد وهر گونه صدمه زدن به آن را از لحاظ اخلاقی و یا مذهبی را محکوم میکند . اخبار حاکی از آنست که حتی مسیحیان آمریکا در سال جدید میلادی اقدام به خرید کاجهای نوئلی که بصورت ارگانیک تولید شده بود میکردند و تمایل بیشتری نسبت به خرید این محصولات و وجود داشته و این تمایل تنها در مواد غذایی خلاصه نمی شود.
اتحادیه اروپا در انتهای مدا ۲۰۰۵ میلادی طی گزارشی اظهار داشت حدود ۲% از انرژی که در بخش حمل ونقل این قاره استفاده می شود از سوخت های زیستی تأمین شده است و سالانه استفاده از این سوخت ها حدود ۷۵/۰% افزایش نشان می دهد. این اتحادیه اظهار امیدواری کرد که تا سال ۲۰۱۰ این رقم به ۱۲% افزایش یابد. استفاده از این سوخت ها ابتدا در سال ۱۹۹۷ میلادی مطرح شد و اکنون نیز آلمان و انگلستان طلایه داران استفاده و تولید این سوخت ها به شماری می روند.
اما Biofuel، نوعی سوخت مایع و یا گازی شکل است که از بیوماس زیستی مانند گیاهان زراعی، زباله های شهری و بقایای زراعی و جنگی به دست می آید. سوخت های زیستی قابلیت این را دارند که در وسایل نقلیه جایگزین سوخت های فسیلی شود. این سوخت ها به ده دسته تقسیم می شوند که به قرار زیر است:
Biodisel ، Bioethainol ، Biodas ، Biomethanol ، Biodimethyleter ، Bio ETBE ، Synthetic biofuels ، Biohydrogen و نهایتاً روغن های خالص گیاهی. از این میان Biodiesel و Bioethanol بیشترین تولید را به خود اختصاص داده اند. لذا در این مقاله تمرکز بیشتر بر این دو گونه از سوخت ها می باشد.
● مزایای استفاده از سوخت های زیستی
زمانی نه چندان دور سیاست مداران تنها زمانی از اتانول یاد می کردند که به سلامتی یکدیگر مشروبات الکلی، می نوشیدند، اما اکنون مسائل خاورمیانه و بالارفتن قیمت نفت از یک سو و مسائل زیست محیطی همچون آلودگی هوا و گرم شدن کره زمین از سویی دیگر، سیاست مداران را بر آن داشت که با مصرف سرمایه های هنگفت به دنبال استفاده از این ماده به عنوان جایگزینی برای تأمین انرژی کشور خود باشند.
سوخت های زیستی سبب کاهش مصرف سوخت های فسیلی می شوند. در تولید آنها از انرژی حاصل از سوختن زغال سنگ و گازهای طبیعی استفاده می شود. این مزیت با توجه به کاهش ذخایر نفتی و نیز عوارض مخرب حاصل استفاده از فرآورده های نفتی موجب می شود آمریکا و کشورهای اتحادیه اروپا توجه ویژه ای به تولید و جایگزینی آن سوخت با سوخت های فسیلی با این حال نظر عامه مردم نیست به مصرف سوخت زیستی با کمی ابهام همراه است. زیرا اتانول در هنگام سوختن انرژی کمتری نسبت به بنزین تولید می کند و آنگونه که محاسبه شده است برای مساسفت ۸۵ مایلی توسط یک اتومبیل محصولی ۴ گالن اتانول نیاز است در حالیکه این خودروها همین مسافت را فقط با ۳ گالن بنزین طی می کنند. لیکن طی اظهار نظر کارشناسان استفاده از این سوخت ها پس از ۵ تا ۱۵ سال از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر خواهد بود.
همچنین اثرات سوناشی از افزایش دما و تغییرات آب و هوای کره زمین که منجر به زیان های اقتصادی جبران ناپذیری می شود ضرورت تولید این سوخت های زیستی را توجیه پذیرتر می نماید.
● بیوسوخت ها و امنیت انرژی
در بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا اولین هدف از تولید سوخت های زیستی، جلوگیری از واردات بی رویه نفت خام و جایگزین کردن بیوسوخت ها با فرآوردهای نفتی گزارش شده است. حتی در برخی از کشورهای آمریکای مانند برزیل این سوخت ها نه تنها جایگزینی بنزین و گازوئیل شده است بلکه حتی آن کشورها را به صادرکننده بیودیزل به عنوان سوختی برای کشتی ها وموتورهای دیزلی تبدیل شده است.
سوخت های زیستی اثرات مخربی بر آب و هوا نمی گذراند. این سوخت ها محتوی CO۲ و گازهای گلخانه ای را در اتمسفر افزایش نمی دهند.
● کیفیت سوخت
سازندگان اتومبیل از سوخت اتانول استقبال کرده اند. این عمل بدلیل بالا بودن عدد اکتان دراتانول است. همچنین برخی مواد افزاینده می توانند عدد اکتان این سوخت را تا حد زیادی ارتقا دهند. از جمله این مواد می توان به متیل- تریپوبوتیل اتر با نان MTBE اشاره کرد.
این سوخت همچنین بدلیل تبخیرپذیر بودن قابلیت بهتری برای استفاده در سیستم های حمل و نقل را دارند. با اینکه استفاده از سوخت های زیستی تاکنون محدود بوده است اما این رویه به سرعت تغییر خواهد کرد. مزایای اکولوژیکی استفاده از این سوخت و تجدیدپذیر بودن آن در دوره کوتاه زمانی و همچنین دلایل سیاسی، اقتصادی و اخلاقی، تولید ساختارهای نوین را از محصولات زراعی اجتناب ناپذیر خواهد کرد. با این حال همچنان سوالاتی که در زمینه زیرسوال رفتن امنیت غذایی مطرح است تا حدودی مد نظر دانشمندان قرار گرفته است.
به دلیل تقاضای روزافزون برای نفت در سطح نیاز و مشکلات تأمین آن، محبوبیت و جذابیت سوخت های زیستی به طور روز افزون افزایش می یابد. البته سوخت های زیستی سازگاری خوبی با محیط زیست دارند و جایگزین مناسبی برای فرآورده های نفتی به شمار می روند.
به طور کلی سوخت های زیستی از اهمیت سوخت های فسیلی نمی کاهد و تقاضا را برای سوخت های فسیلی را چندان کاهش نمی دهد لیکن می تواند با جایگزین شدن به جای آن از اثرات سوءسوخت های فسلی بکاهد. در هر حال استفاده از این سوخت ها تا بحال جنبه سمبلیک و غیرعملی داشته است ولی با توجه به تلاش های گسترد های که برای گستردن آن انجام می شود می توان انتظار داشت تا چندین سال آینده تولید و تقاضا برای سوخت های زیستی به طور چشمگیری افزایش یابد و این فرآورده سهم وسیعی را در تأمین انرژی کشورهای توسعه یافته ایفا کند.
● رنگ سبز تکنولوژی
تکنولوژی های که کارشناسان و فعالان محیط زیست در پی آن هستند به عنوان تکنولوژی های سبز شناخته می شوند. محصولات این تکنولوژی ها کالاهایی هستند چون اتومبیل هایی که با سوخت هایی غیر فسیلی کار می کنند .
از جمله این منابع انرژ یمیتوان به بیو سوخت ها نظیر یی بیودیزل و اتانول ، انرژی خورشید و گاز هیدروژن اشاره کرد.
اتانولی که از فضولاتی طبیعی – درختان و علف ها تولید شده باشد بایواتانول نامیده می شود. این گزینه ممکن است برای مزرعه دارانی که در جستجوی راهی برای استفاده از زمین خود برای رشد محصولات قابل فروش هستند جذابیت داشته باشد.
متانول نوع دیگری از سوخت الکلی است که بخش اعظم آن از گاز طبیعی تولید می شود هر چند برای تولید آن می تون از زغال با فضولات طبیعی هم استفاده کرد.
هیدروژن ماده دیگری است که استفاده از آن به عنوان سوخت پاک مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است منابع هیدروژن تقریبا بی پایان است زیرا می توان آن را از منابع ارزان و تجدید پذیری مانند آب تولیدکرد.
این ماده به تنهایی یا درترکیب با گاز طبیعی می تواند نیروی محرکه وسیله نقلیه باشد. اما کاربرد بهینه آن وقتی است که در سلول سوختی به کار می رود. گاز طبیعی و همچنین پروپین یا نفت گاز مایع شده که محصول جانبی فرایند تولیدگاز طبیعی و پالایش نفت خام است ، از دیگر سوخت های مورد استفاده اند که نسبت به سوخت های متعارف آلودگی کمتری دارد.
انرژی خورشیدی که توسط سلول های نوری تولید می شود سیستم دیگری برای غلبه بر آلودگی سوخت های فسیلی است هر چند تمامی این سوخت ها آینده روشنی را نوید می دهند . اما درحال حاضر هزینه تولید آن ها بیش از موتورهای متعارف است که با سوخت های آلاینده کار می کنند.
ساخت موتوری که با سوخت های پاکیزه کار می کند علاوه بر آن که برای تولید کنندگان مقرون به صرفه نیست ، برای خریداران نیز گران تمام می شود.
در این میان وسایل نقلیه معروف به دوگانه (Hybrid) که درعین حال هم از بنزین و هم انرژی الکتریکی استفاده می کنند چشم اندازی روشن رو به آینده است. مصرف بنزین این اتومبیل ها تنها نصف اتومبیل های معمولی است و اکثر آن ها می توانند به هنگام توقف و یا در سرازیری ها از موتور الکتریکی خود برای پر کردن باطری هایشان استفاده کنند.
محدودیت منابع سوخت فسیلی یک مساله بین المللی است . علاوه بر این محدودیت ، آلودگی زیست محیطی سبب شده تا این روزها دانشمندان برای تامین سوخت خودروها دست به دامان سیب و پرتقال شوند.
به تازگی گروهی از دانشمندان آمریکایی اعلام کرده اند قند موجود درمیوه هایی مانند سیب و پرتقال را می توان به نوع تازه ای از سوخت اتومبیل که تصاعد کربنی آن کم است تبدیل کرد.
براساس پژوهشی که در دانشگلاه ویسکانسین – مدیسون آمریکا انجام شده و نتایج آن در نشریه « نیچر» منتشر شده است ، سوخت به دست آمده از فراکتوز ( قند میوه ) حاوی مقدار خیلی بیشتری انرژی در مقایسه با اتانول است.
این سوخت که دیمتیل فوران ( dimethylfuran ) نام دارد می تواند ۴۰ درصدبیش از اتانول انرژی ذخیره کند. به علاوه براحتی اتانول تبخیر نمی شود و ثبات بیشتری دارد.
از سوی دیگر و تقریبا همزمان با انجام این پژوهش، محققان انگلیسی اعلام کرده اند علاوه بر روغن نخل ازکلیه انواع زباله ها از جمله کیسه های پلاستیکی ، چوب و علف هرز می توان برای ساختن بایودیزل استفاده کرد. به گفته کارشناسان ظرف شش سال آینده۳۰ درصد نیازهای دیزلی بریتانیا از این طریق قابل تامین است .
● تولید سوخت های زیستی
برای تولید بیودیزل حدود ۴/۱ میلیون هکتار از زمین های زراعی در اروپا مورد استفاده قرار می گیرد و آلمان با تولید بیش از ۴۰% از این سوخت، بیشترین سهم را در تولید بیودیزل دراروپا به خود اختصاص داده است. در تولید بیودیزل حدوداً از ۴۰ گونه گیاهی استفاده می شود که گندم و سویا بیشترین سهم را در این امر برعهده دارند.
در آمریکا زارعین ذرت کار از سال ۲۰۰۴-۱۹۹۵ بیشترین تعداد را در میان سایر زارعین داشته اند و طبق گزارش وزارت کشاورزی امریکا، این زارعین مبلغی بالغ بر ۴۱ بیلیون دلار امریکا را در آن بازه زمانی از آن خود کرده اند. این مبلغ معادل مجموع درآمد گندم کاران و پنبه کاران آن کشور بوده است. استفاده های خوراکی در صنایع غذایی، تهیه خوراک دام و البته تهیه اتانول مصارفی بود که قیمت ذرت را بالا نگه داشت. البته حدود ۱۱۳ گونه گیاهی در تهیه اتانول به کار می روند ولی سهولت استفاده از ذرت ونیز عملکرد بالای این گیاه دولت ها را مجاب ساخته تا ذرت را به عنوان مهمترین گیاه در تولید بیواتانول به کار برند.
به طور کلی سوخت های زیستی از نظر تولید به دو دسته کلی تقسیم می شوند:
۱) دسته اول آنهایی که مستقیماً از محصولات زراعی تولید می شوند. این محصولات زراعی عمدتاً شکر و نشاسته اند که طی فعالیت های مخمری و باکتریایی به اتانول تبدیل می شوند و یا روغن های گیاهی که با پروسه هایی به بیودیزل ها تبدیل می شوند.
۲) دسته دوم سوخت هایی که به طور غیرمستقیم از محصولات زیستی تولید می شوند می باشند. ماده اولیه آنها شامل سلولز، همی سلولز و لیگنین است. قسمت های چوبی خشتی باید ابتدا طی پروسه هایی به قندهای کوچکتر تقسیم شوند که این عمل نیازمند عملیات وسیع و گران قیمت است. بیشتر تحقیقات در این زمینه تاکنون روی تجزیه های آنزیمی صورت گرفته که نیازمند انرژی کمتری نمی باشد. ولی به دلیل هزینه های بالای این روش تاکنون این روش به صورت وسیع و در مقیاس صنعتی به کار گرفته نشده است.
▪ دسته اول شامل:
۱) Ethanol-butanol
۲) روغن های خالص گیاهی
۳) بیودیزل ها.
▪ دسته دوم شامل:
۱) الکل هایی که با واکنش آنزیمی تولید می شوند
۲) green diesel
۳) MTBE-Metonol
DME (۴
۵) الکل های مخلوط .
۱) Biodiesel:
بیودیزل نام کلی ترکیباتی است که به منظور استفاده برای مصار سوختی از ترکیبات استری روغن های گیاهی تولید می شود. این محصول احتراقی شبیه به گازوئیل ایجاد می کند و حتی ویسکوزیته (گرانروی) گازوئیل را نیز ندارد. با این شرایط Biodiesel می تواند برای وسایل نقلیه دیزلی جایگزین مناسبی برای گازوئیل باشد و نیز می توان آنرا به صورت مخلوط با آن سوخت فسیلی مصرف نمود. ترکیبی از ۲۰ درصد بایودیزل و ۸۰ درصد دیزل بنزین را می توان در موتورهای دیزلی ریخت و در صورتی که موتور دیزلی اصلاح شود ، امکان استفاده از نوع خالص بایودیزل نیز وجود دارد.
بایودیزل یک سوخت قابل تجدید است که از روغن نباتی یاچربی بازیافت شده رستوران ها تهیه می شود این سوخت ازمیزان آلاینده های خطرناکی مانند منواکسید کربن وهیدروکربن می کاهند.دراروپا این محصول غالباً از دانه کلزا و همچنین ارقام مخصوصی از آفتابگردان تولید می شوند.
۲) Bio ethanol
بیواتانول به طور اخص از تخمیر محصولات زراعی سرشار از قند و نشاسته به دست می آورند. گیاهانی که بدین منظور از آنها استفاده می شود عمدتاً غلات دانه ای، چغندقند وانواع سورگوم تشکیل می دهند. این سوخت را می توان به صورت ترکیب با بنزین در انواع خودروهای بنزینی به نسبت ۵% مصرف کرد. همچنین در انواع مدرن تر موتورهای احتراقی این سوخت می تواند به صورت خالص مصرف شود.
۳) ETBE
این اصطلاح مخفف (Ethyl-Tertiary- Butil- Ether) است که با اعمال اندکی تغییرات در ساختار Bioethanol بدست می آید. این محصول نیز می تواند به صورت مخلوط با بنزین محصولی و با درصد بالاتر(۱۵%) در موتور وسایل نقلیه به کار رود. با اینکه فراریت این سوخت زیستی بسیار کمتر از بیواتانول است لیکن بدلیل مراحل پرتعداد در تولید و هزینه بر برودن تولید آن، کمتر به آن پرداخته شده است. بیواتانول و ETBE مشترکاً بهترین میزان احتراق را در میان دیگر سوخت های زیستی دارند.
در ادامه مقاله توضیح جامع تری در مورد بیو سوخت های یادشده ارائه خواهد شد
با افزایش قیمت جهانی نفت، در عمل تقاضا برای بازه گسترده ای از انرژی های تجدیدپذیر، از توربین های بادی تا ماشین های الکل سوز، افزایش یافته است. اگرچه روی آوردن به سوخت های جدید تنها هنگامی نمایان می شود که قیمت نفت در بازارهای جهانی به یکباره اوج می گیرد، اما جنبش انرژی های تجدیدپذیر به تدریج در حال وارد شدن به مرحله جدیدی از پویایی است.
رشد امروزه تولید و مصرف انرژی های جانشین نه تنها واکنشی سریع و احساسی به تغییر کوتاه مدت قیمت های جهانی سوخت های فسیلی است، بلکه افراد با نگاهی سطحی به میزان ذخایر موجود انرژی و تعدد مسائل زیست محیطی درمی یابند که چاره ای جز روآوردن به اقتصادهای مبتنی بر انرژی های جانشین در شهرها و روستاهای خود ندارند.
سوخت های زیستی نوعی از سوخت ها هستند که از منابع زیست توده (بیوماس) به دست می آیند. این سوخت ها شامل اتانول مایع، متانول، بیودیزل و سوخت های دیزل گازی همچون هیدروژن و متان است. تحقیقات روی سوخت های زیستی با سه هدف عمده انجام می شود که عبارتند از:
تولید سوخت های زیستی؛ پیدا کردن راه های بهره گیری و استفاده از آن و تعیین پراکندگی ساخت های آن. از منابع اولیه تولید این سوخت ها می توان به ضایعات چوبی، تفاله های محصولات کشاورزی، نیشکر، غلات، روغن گیاهان و سبزیجات اشاره کرد. امروزه بیشتر کشور ها در بخش انرژی، نیاز و تقاضای خود را به سوی استفاده از این گونه سوخت ها سوق می دهند، زیرا معضل هایی مانند آلودگی زیاد محیط زیست سوخت های فسیلی که به نوبه خود سبب برهم خوردن شرایط اکولوژیک می‎شوند و خطرهای زیست محیطی را نیز به دنبال دارند، همچنین محدود بودن ذخایر سوخت فسیلی، سبب شده است تا به این نوع انرژی ها بیش از پیش توجه شود. اتانول یا الکل اتیلیکل، مایعی روشن ، بی رنگ و با بوی قابل تحمل است. درحال حاضر از این ماده به صورت خالص و یا مخلوط آن با بنزین به عنوان سوخت، استفاده می شود. این ماده با عدد اکتان ۱۱۳ سوختی مرغوب است و به عنوان ترکیبی اکسیژن دار با اضافه شدن به بنزین می تواند عدد اکتان را افزایش و انتشار آلاینده هایی نظیرCO را کاهش دهد.
اتانول می تواند در موتورهای جدید بنزین سوز ، بدون هیچ تغییری در سیستم موتور از ۳ تا ۲۴ در صد در اختلاط با بنزین مصرف شود ، اما استفاده از این ماده با درصدهای بالاتر نیازمند استفاده از موتورهای اختصاصی ویا دو منظوره است. در این مقاله فرآیند های شیمیایی و بیولوژیک که به تولید اتانول مایع از ضایعات چوبی و تفاله های محصولات کشاورزی منجر می شود، بررسی شده است.
در فرآیند های بیولوژیک از تخمیر کربوهیدرات های مونومریک، اتانول مایع حاصل می شود. کربوهیدرات ها را می توان از منابع گوناگون به دست آورد. برای نمونه در برزیل کربوهیدرات ها را از نیشکر به دست می آورند که به عنوان ماده اولیه در بیشتر صنایع بزرگ این کشور استفاده می شود و یا در آمریکای شمالی کربوهیدرات ها را از هیدرولیز آنزیماتیک نشاسته که در غلاتی مانند ذرت و گندم وجود دارد، به دست می آورند. برای تولید اتانول از کربوهیدرات ها به عنوان سوخت، باید از منابع اولیه ارزان قیمت و تا حد ممکن بی مصرف استفاده کرد تا بتوان به سوختی ارزان و مقرون به صرفه دست یافت؛ از این رو برای تولید اتانول مایع به طور معمول از ضایعات چوبی (چوب های سخت و چوب های نرم) و تفاله های محصولات کشاورزی و زراعتی(مواد لیگنو سلولزی) استفاده می شود. این مواد منبعی غنی از کربوهیدرات های مونومریک هستند که برای تولید اتانول مایع استفاده می شوند.
مواد لیگنوسلولزی از ترکیبات سلولزی و همی سلولزی که به صورت زنجیره های بسیار بلند کربوهیدراتی هستند، تشکیل شده اند. همچنین این ترکیبات به وسیله یک ماده چسبنده به نام لیگنین در کنار همدیگر نگهداری و محافظت می شوند. برای آماده سازی مواد لیگنوسلولزی برای تولید اتانول مایع، مراحل زیر انجام می شود:
۱) جداکردن ماده لیگنین از سلولز و همی سلولز تا این مواد برای فرآیند هیدرولیز آماده شوند.
۲) هیدرولز مواد سلولزی و همی سلولزی به وسیله آنزیم تا به صورت کربوهیدرات های مونومریک درآیند.گاهی در فرآیند هیدرولیز کربوهیدرات هایی مانند پنتوز ایجاد می شود که به وسیله مخمر استاندارد که در صنعت تولید اتانول استفاده می شود، قابل تخمیر نیست. فناوری تولید اتانول از لیگنو سلولز یک رشته فرآیند هیدرولیزی آنزیماتیک و بیولوژیک است. در مرحله اول ضایعات چوبی و تفاله های محصولات کشاورزی را به وسیله بخار اسید رقیق شده در دما و فشار بالا قرار می دهند تا ماده اولیه، مستعد تاثیر آنزیم شود. در مرحله دوم، مواد تحت تاثیر آنزیم قرار می گیرند تا پیوند های میان مولکولی شکسته و کربوهیدرات مونومریک حاصل شود. در مرحله سوم که فرآیند بیولوژیک است، هیدرات کربن تحت تاثیر ارگانیسم زنده ای مانند مخمر و یا باکتری قرار می گیرد تا عمل تخمیر صورت گیرد و اتانول تولید شود. در مرحله پایان به وسیله عمل جداسازی تقطیر، اتانول خالص جداسازی می شود.
در گذشته در مرحله تخمیر بیولوژیک از مخمر که به صورت طبیعی عمل تخمیر و تولید اتانول را انجام می دهد، استفاده می شد. امروزه با پیشرفت فناوری و مهندسی ژنتیک و با القای ژن تولید کننده اتانول و دستکاری های ژنتیک در باکتری ها توانسته اند یک باکتری نوترکیب ایجاد کنند که با بازده بالای ۹۰ درصد، اتانول تولید می کند. استفاده از این نوع ارگانیسم های نوترکیب سبب شده است، روز به روز راندمان تولید اتانول در این فرایند بالاتر رود.
تحقیقات ثابت کرده است که مخلوط ۱۰ تا ۱۵ درصد اتانول با سوخت بدون سرب می تواند در خودروها و شبکه حمل و نقل استفاده شود. نتیجه این کار، کاهش خروج دود از اگزوز اتومبیل ها به ویژه کاهش گاز سمی منواکسید کربن است. همچنین این نوع سوخت آسیب بسیار کمتری به محیط زیست و لایه ازون وارد می سازد. مصرف گسترده و کلان انرژی حاصل از سوخت های فسیلی اگرچه رشد سریع اقتصادی جوامع پیشرفته صنعتی را به همراه داشته است، اما به واسطه انتشار مواد آلاینده حاصل از احتراق و افزایش دی اکسید کربن در جو و پیامدهای آن، جهان را با تغییرات فزاینده ای رو به رو کرده است که افزایش دمای زمین، تغییرات آب و هوایی، بالا آمدن سطح آب دریاها و تشدید منازعات بین المللی از جمله این پیامدهاست. از سوی دیگر، پایان زود هنگام منابع فسیلی و پیش بینی افزایش قیمت ها، لزوم جانشینی انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی های بیولوژیک و اهمیت آن را آشکارتر می کند.
پیل های سوخت هیدروژن و سوخت های اتانول، از گزینه های جایگزین برای بنزین هستند که هر دو مورد هیچ آلودگی برای محیط زیست ایجاد نمی کنند. تکنولوژی پیل سوخت هیدروژن بسیار گران است و برای بهره گیری انبوه، نیاز به تحقیقات بسیاری دارد. ولی اتانول ماده ای ارزان قیمت است و می توان آن را از پسمانده ها و ضایعات تهیه کرد. اتانولی را که از منابع زیستی غیر خوراکی تهیه می شود، بیو اتانول(Bioethanol)می گویند.
اتانول(C۲H۵OH) را می توان با استفاده از منابع سلولزی ارزان یا بدون قیمت مانند کاه، تراشه های چوب،باقی مانده های کشاورزی ،آب پنیر یا منابع کربنی نسبتاً ارزشمند مانند ملاس نیشکریا منابع کربنی کاملاً ارزشمند مانند شکر و نشاسته تهیه کرد. بیواتانول هم اکنون چه به صورت مخلوط با بنزین و چه به صورت خالص در اتومبیل ها مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از راه حل های مشکلات عدیده ی زیست محیطی و آلودگی آب ، خاک و بویژه هوای شهرهای کشور که ناشی از تراکم اتومبیل هاست ، استفاده از سوخت های غیر فسیلی است و به این وسیله از سوخت اتانول در موتور خودروها، بخار آب و گاز حاصل می شود و ترکیبات گوگردی، نیتروژنه ، سرب، ترکیبات آروماتیک و دیگر ترکیبات سرطان زا تا حد زیادی از صفحه ی زندگی مردم حذف خواهد شد.
با توجه به مصرف زیاد بنزین و هزینه هایی که کشور ما برای صادرات بنزین صرف می کند،بیش از پیش نیاز به جایگزینی مناسب برای سوخت های فسیلی احساس می شود.در کشور ما بالغ به ۴۰ کارخانه ی تولید کننده الکل وجود دارد که با مشکلات زیادی روبه رو هستند و اغلب دچار فرسودی تجهیزات اند و همگی برای الکل ،از ملاس استفاده می کنند. در حال حاضر بزرگترین کارخانه در ایران، سالانه ۶ میلیون لیتر الکل اتانول تهیه می کند.جایگزینی حتی ۵ درصد از بنزین توسط اتانول در موتورهای فعلی اتومبیل ها ، نه تناه مشکلی ایجاد نمی کند ، بلکه باعث کاهش ۱۲/۷ درصد واردات بنزین خواهد شد.
● مواد اولیه برای تولید اتانول
مواد سلولزی مورد نیاز در تولید اتانول عبارت اند از :پیت نیشکر، ملاس نیشکر،علوفه، باقی مانده های ذرت، گندم، جو،برنج و دیگر ضایعات کشاورزی
،پرفسور ” اکهارد بولس” رییس تیم پژوهشی یک موسسه تحقیقاتی اعلام کرد این تیم در تحقیقات خود مشخصههای متابولیسمی قارچ مخمر آبجو را تغییر داده و آنرا بهبود بخشیدند که در نتیجه این قارچ قادر است زباله های گیاهی را نیز به اتانول تبدیل کند.
به گفته این کارشناس، این اولین بار است که در تولید اتانول از روش بیولوژی سنتزی استفاده شده است.
بنا براین گزارش، این تیم تحقیقاتی ژنهای مصنوعی را به قارچ مخمر آبجو که آنرا از مولکول حامل کدها و اطلاعات ژنتیکی در سلول موسوم به “دی.ان.آ.” و از طریق یک برنامه کامپیوتری به دست آورده بودند وارد کردند.
این ژنهای مصنوعی باعث میشوند تا سلولهای قارچ بتوانند قندهای مشخصی در زبالههای گیاهی را بطور بهینه تری به اتانول تبدیل کنند.
بر پایه اعلام بولس، قارچ مخمر آبجو قادر است در این روش ‪ ۲۵‬درصد بیشتر اتانول تولید کند و سرعت تبدیل قند به اتانول نیز تا بیش از ‪۲۵۰‬ درصد افزایش مییابد.
این پژوهشگر دانشگاه فرانکفورتر افزود، بدین ترتیب ما به سمت تولید اتانول سلولوزی در سطح تجاری یک گام قابل توجه جلو رفته ایم.
بولس گفت: در حالیکه تاکنون برای تولید اتانول از ذرت و غلات که مواد غذایی هستند، استفاده میشد و این روش سهم بسزایی در کاهش گازهای گلخانه ای نیز نداشته است، هم اکنون قارچ مخمر آبجو قادر است از زبالههای گیاهی برای تولید این ماده سوختی استفاده کند.
بولس و تیم پژوهشی وی تلاش دارند تا با تغییر مشخصههای ژنتیکی مخمر آبجو ، این قارچ را وادار کنند که بتواند بوتانول نیز تولید کند.
به گفته بولس، بوتانول نسبت به اتانول از مشخصههای بهتری به عنوان سوخت خودرو برخوردار است.
در آلمان سالانه حدود یک میلیون و ‪ ۷۰۰‬هزار و در اتحادیه اروپا سالانه ‪ ۳‬میلیون و ‪ ۱۰۰‬هزار متر مکعب بیواتانول برای سوخت خودروها استفاده میشود.
هر چند که این رقم در برابر ‪ ۱۲۰‬میلیون تن سوخت خودرو که سالانه در اتحادیه اروپا مصرف میشود اندک است، اما این کشورها هر چه بیشتر بدنبال دسترسی به سوختهای جایگزین بنزین، نفت و گاز هستند تا از یک طرف وابستگی خود به انرژیهای فسیلی را کاهش دهند و از سوی دیگر سوخت ارزان تری به مصرفکننده خود عرضه کنند.
‪ ۸۳‬میلیون از مجموع ‪ ۱۲۰‬میلیون تن سوخت خودرو مصرفی سالانه در اتحادیه اروپا، در آلمان، انگلیس، ایتالیا، فرانسه و اسپانیا استفاده میشود.
● بوتانول
نیازی به توضیح ندارد که اتانول، فاقد غلظت بنزین است. و حدود ۶۵ درصد غلظت بنزین را داراست، به همین خاطر مسافت پیموده شده به مایل، برای هر مخزن سوخت، کمتر می باشد. در سال ۲۰۰۳،شرکت دوپون در صدد تولید سوختی بیولوژیکی با قابلیت تولید انرژی زیاد بود، تا بتواند با بازدهی بنزین برابری نماید. و بیوبوتانول یکی از اولین سوخت های بیولوژیکی خواهد بود که به بازار های جهانی راه پیدا می کند.
بیوبوتانول دارای ۸۵ درصد از میزان انرژی بنزین است. اتومبیل های فعلی می توانند، بدون نیاز به ایجاد تغییری، با این سوخت کار کنند، و هنگامی که با بنزین مخلوط می شود، همان طور که اتانول نیز هم اکنون در بسیاری از نقاط جهان چنین می شود، موجب کاهش تولید گاز های گلخانه ای و مصرف بنزین می گردد. اساسا ً تفاوتی میان بنزین و بیوبوتانول وجود ندارد .
اولین تجربه در مصرف بیوبوتانول، در پاییز و در بریتانیا خواهد بود. این تجربه، حاصل ابتکار مشارکت میان دوپون، دومین شرکت بزرگ تولید کننده مواد شیمیایی در ایالات متحده، و شرکت بی پی است، که توزیع و بازاریابی بیوبوتانول مخلوط با بنزین را بر عهده دارد. بیوبوتانول، علاوه بر میزان بالای تولید انرژی، قابل توزیع از طریق لوله های موجود است، در حالی که اتانول این قابلیت را ندارد. و می توان آن را از انواع محصولات گیاهی، مانند گندم، ذرت، نیشکر، و دیگر نباتات گرفت. میشل ریردون، یکی از سخنگویان دوپون می گوید، "اقتصاد های محلی دارای منابع نباتی گوناگون هستند، و این فناوری قابلیت انطباق با امکانات آن ها را دارا می باشد. و در ضمن، بازار های تازه ای برای محصولات کشاورزی عمده نیز فراهم خواهد نمود . "
اهداف دوپون، یک استراتژی سه بخشی را در بر می گیرد: اول، بهبود تولید اتانول عادی از طریق ایجاد ذرت های پیوندی جدید، که قادر به تولید محصول بیشتر در هر هکتار زمین باشد. پژوهش های این شرکت در زمینه ذرت پیوندی ، در ایالات متحده و سایر کشور ها در جریان است.
دوم، دوپون در صدد ایجاد یک فرایند جدید در تولید سوخت بیولوژیکی سلولزی می باشد که از طریق آن بتواند از همه قسمت های گیاه برای تولید اتانول استفاده نماید. امروزه، اتانول با استفاده از فقط دانه ذرت به دست می آید. و بخش های دیگر گیاه، یعنی برگ ها، ساقه و چوب آن، بعد از برداشت محصول روی زمین برجای مانده و قابلیت تبدیل به اتانول را ندارد. اما فرایند سلولزی جدید دوپون قادر است تمامی بخش های گیاه ذرت را به سوخت تبدیل نماید.
در ماه مارس، وزارت نیروی آمریکا، به منظور تسریع در ساخت یک پالایشگاه بیولوژیکی در مقیاس تجاری در آیوا، با استفاده از فناوری سلولزی دوپون، مبلغ ۸۰ میلیون دلار در اختیار شرکت های بروین قرار داد. بروین، بزرگترین تولید کننده اتانول خشک در ایالات متحده است که دوپون مجوز تجاری کردن این فرایند جدید را به آن اعطا نموده است.
بخش سوم استراتژی دوپون، تولید سوخت های بیولوژیکی پیشرفته با کارایی تجاری بیشتر است، که قادر به کاهش گاز های گلخانه ای نیز باشند. اولین محصول از این دسته از محصولات، یعنی بیوبوتانول، درست هم زمان با برگزاری اجلاس قدرت های بزرگ اقتصادی در مورد امنیت انرژی و تغییر آب و هوا، با میزبانی پرزیدنت بوش، در روز های ۲۷ و ۲۸ سپتامبر در واشنگتن، در اختیار مصرف کنندگان انگلیسی قرار می گیرد .
از تأثیر اولیه بیوبوتانول بر تغییر آب و هوا هنوز اطلاع دقیقی در دسترس نیست زیرا این امر به استفاده بی پی از میزان مخلوط بنزین و بیوبوتانول در سوخت بستگی خواهد داشت . آنتون اعتقاد دارد که در مرحله اولیه، سوخت به دست آمده احتمالا ً حاوی ۱۶ درصد بیوبوتانول و ۸۴ درصد بنزین خواهد بود. او می گوید، "اگر ما ۱۶ درصد از بنزین را با بیوبوتانول جایگزین کنیم، قاعد تا ً باید در انتشار کربن هم ۱۶ درصد کاهش داشته باشیم. ما از میزان دقیق آن هنوز مطمئن نیستیم، اما این سوخت حاوی کربن کمتر بوده و این همان چیزی است که ما به دنبالش هستیم."
این که دوپون سوخت بیوبونانول را بعد از بریتانیا به کجا خواهد برد، موضوع بحث در شرکت و در میان شرکای آن است. اگر معرفی و بازده این سوخت با موفقیت همراه باشد، آنتون معتقد است که مورد توجه کشور هایی که وارد کننده مقادیر قابل ملاحظه نفت بوده، و در عین حال دارای محصولات متنوع کشاورزی قابل تبدیل به بیوبوتانول هستند، قرار خواهد گرفت. با این که ذرت در ایالات متحده به فراوانی یافت می شود، آنتون از محصول دیگری هم یاد می کند که مورد توجه شرکت دوپون قرار دارد، و آن نیشکر است.
به لحاظ تغییرات آب و هوا، نیشکر محصول پراهمیتی در تولید بیوبوتانول محسوب می شود. نیشکر، از محصولات دیگر کشاورزی، به استثنای مراتع، به مواد شیمیایی کمتری نیاز دارد، و برگ های پهن آن قادر به جذب مقادیر بیشتری مونوکسید کربن می باشند، که یکی دیگر از انواع گاز های گلخانه ای در ارتباط با تغییر آب و هواست. نیشکر در کشور هایی به عمل می آید که دارای آب و هوای گرم هستند، مانند برزیل، هند، چین و سایر کشور های آمریکای لاتین، که برخی از آن ها از بزرگترین وارد کنندگان نفت می باشند.
● بیودیزل
نیاز روز افزون جهان به منابع جدید انرژی به ویژه در بخش حمل و نقل، امروزه یکی از مشکلات اساسی کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه است. به عبارتی این مشکل همانند دهه های گذشته، تنها به کشورهای وارد کننده نفت اختصاص ندارد و حتی تولید کنندگان بزرگ نفت از جمله کشور ما با مشکلات متعددی در زمینه تهیه سوخت رو به رو است. کمبود و یا به عبارتی کاهش ظرفیت پالایشی در جهان، یکی از عوامل بروز این مشکلات است، اما موضوع به همین جا ختم نمی شود، زیرا آلودگی ناشی از سوخت های فسیلی و پایان پذیر بودن آنها نیز از دیگر عواملی است که بشر را به تلاش برای دستیابی به سوخت های جانشین برای این منابع واداشته است. "بیودیزل" سوختی جدید و تجدید پذیر است که استفاده از آن در بسیاری از کشورهای دنیا متداول است. برای پرداختن بیشتر به سوخت بیودیزل و زمینه هایی که برای تولید آن در کشور وجود دارد، با دکتر باقر مهاجرانی، رئیس پژوهشگاه شیمی و پتروشیمی صنعت نفت، گفت و گو کرده ایم که در پی می آید.
. این سوخت را می توان به راحتی با گازوییل مخلوط و در خودروهای گازوییل سوز استفاده کرد. ذرات معلق و هیدروکربن های نسوخته که از اگزوز خودروهای دیزلی خارج می شوند، سمی و سرطان زا هستند و تهدیدی برای سلامتی انسان ها به شمار می آیند. این در شرایطی است که نتایج مثبت استفاده از بیودیزل در کاهش سمیت و آلودگی هوا از سوی ارگان ها و سازمان های معتبر جهانی تایید شده است. برای مثال، گیاه سویا Co۲ هوا را جذب می کند و پس از استخراج روغن از دانه های سویا، به بیودیزل تبدیل می شود. سوختن این ماده، Co۲ تولید می کند و Co۲ تولید شده به وسیله گیاهی که سوخت از آن تهیه شده است، باز جذب می شود. این چرخه هیچ دی اکسید کربنی وارد طبیعت نمی کند. - به قابلیت مخلوط کردن این سوخت با گازوییل اشاره کردید. این کار چه خاصیتی دارد؟ نتایج تحقیقات نشان داده است که اگر ۲۰ درصد باک خودرو را با بیودیزل پر کنیم، هیچ نیازی به تغییر سیستم احتراق یا تغییر قطعات خودرو ها نیست و می توان این سوخت را بدون هیچ اشکالی در موتورهای امروزی مصرف کرد. -اضافه کردن این میزان از بیودیزل چه ویژگی هایی را در گازوییل مصرفی ایجاد می کند؟ طبیعی است که پر کردن ۲۰ درصد از باک خودرو با این ماده به همین مقدار از آلاینده هایی مانند دی اکسید کربن، هیدروکربن ها و منواکسیدکربن می کاهد، اما در مورد گوگرد این مقدار حتی قابل توجه تر است؛ چنان که گوگردی که از این سوخت حاصل می شود، ۱۵ درصد و تقریبا غیرقابل اندازه گیری است؛ بنا بر این دست کم برای کاهش گوگرد در سوخت دیزل می توان از مخلوط بیودیزل و گازوییل استفاده کرد. علاوه بر اینها، استفاده از مخلوط بیودیزل و گازوییل سبب حذف دود متراکم و سیاه حاصل از سوخت خودروهای دیزلی خواهد شد. حتی بویی که از سوختن آن ایجاد می شود، شبیه بوی سیب زمینی سرخ کرده و ذرت بو داده است، یعنی به میزان چشمگیری بوی بد گازوییل را کاهش می دهد، اگر چه صد در صد حذف نمی کند. -در سطح جهانی تا چه اندازه روی این سوخت کار شده است؟ بر اساس تحقیقات ما آمریکا، آلمان و مالزی از جمله کشورهایی هستند که روی این سوخت کار کرده اند. این سوخت در آمریکا به عنوان یک سوخت جانشین برای موتورهای دیزلی به شدت مطرح است و سالانه ۳۰۰ میلیون گالن بیودیزل در این کشور تولید می شود، اما با افزایش درخواست برای این سوخت و ایجاد واحدهای صنعتی تولید کننده، قرار است میزان تولید این سوخت در آمریکا به ۶۰۰ میلیون گالن در سال برسد. در کشور آلمان نیز این سوخت در بسیاری از اتوبوس ها استفاده می شود. باید توجه داشته باشیم که گازوییلی که در آمریکا استفاده می شود، بسیار مرغوب تراز گازوییلی است که در کشور ما استفاده می شود. مقدار گوگرد در سوخت دیزلی حاصل از نفت خام در این کشور، کمتر از ۵۰۰ ppm و قرار است تا پایان سال ۲۰۰۶ این مقدار به ۱۵ ppm برسد. -آیا در ایران نیز می توانیم این سوخت را تولید کنیم؟ فناوری تولید این سوخت در کشور قابل دسترس است و تنها به توجه مسئولان و انجام سرمایه گذاری های لازم نیاز دارد. در پژوهشکده صنعت نفت نیز در این زمینه کارهایی انجام شده است. علاوه بر این، تولید این سوخت می تواند بخش کشاروزی را نیز به تحرک وادارد، زیرا این سوخت از روغن های گیاهی به دست می آید، پس با تولید آن نیاز بیشتری به کاشت دانه های گیاهی است که به اشتغالزایی در بخش کشاورزی کمک می کند. نکته مهم دیگر، امکان استفاده مجدد از روغن های گیاهی سوخته برای تولید بیودیزل است. از روغن های سوخته که در بسیاری جاها از جمله اغذیه فروشی ها به مقدار زیاد استفاده و در پایان روز دور ریخته می شوند، می توان در تولید بیودیزل استفاده کرد. یعنی همان کاری که اکنون در مورد روغن های صنعتی انجام می شود. در حال حاضر "واحدهای تصفیه روغن دوم"، روغن های مورد استفاده قرار گرفته در خودروها را پس از خریداری با کمک برخی مواد افزودنی به روغنی قابل استفاده تبدیل می کنند. به این ترتیب نه تنها این روغن ها بازیافت می شوند، بلکه از دور ریخته شدن آنها که آلودگی های زیست محیطی را در پی دارد، جلوگیری می شود. مواد اولیه این سوخت نیز کاملا در دسترس و قابل تهیه است. ضمن این که کشت دانه های روغنی و کارهای جنبی که در کنار آن ایجاد می شود، مانند بسته بندی و عرضه و تبدیل آنها به سوخت اشتغالزایی را نیز به همراه دارد. -آیا امکانات خاصی برای سوخت رسانی بیودیزل در جایگاه ها مورد نیاز است؟ خیر. هیچ گونه امکانات خاصی نیاز نیست. ضمن این که این سوخت، خاصیت تجزیه پذیری دارد و به همین دلیل حمل و نقل آن به آسانی بیشتر و بدون هراس از ایجاد آلودگی صورت گیرد، زیرا بیودیزل تجزیه می شود و به طبیعت برمی گردد. بیودیزل در قیاس با گازوییل حاصل از نفت خام، دوستدار طبیعت است و آلودگی کمتری ایجاد می کند. استفاده از این سوخت را هم می توان در بخش ها و جایگاه های خاصی شروع کرد. برای مثال در اتوبوس های شرکت های واحد یا در یک شهر، سپس آن را به سایر نقاط هم گسترش داد و عمومی تر کرد. -استفاده از بیودیزل چه تاثیری بر قطعات و عمر خودرو می گذارد؟ سوخت بیودیزل خاصیت روان کنندگی زیادی، تقریبا دو برابر سوخت های معمولی، دارد که دلیل آن ویسکوزیته بالای این سوخت است؛ بنا براین می تواند سبب افزایش عمر خودرو شود. صرفه جویی در مصرف سوخت را نیز به همراه دارد. حتی با اضافه کردن حدود۲ درصد بیودیزل به نفت سفید می توان خاصیت روان کنندگی آن را افزایش داد. -آیا نکته دیگر در مورد این سوخت هست که بخواهید توضیح دهید؟ در یک جمع بندی می توان گفت که استفاده از بیودیزل سبب وابسته نشدن به سوخت دیزل حاصل از نفت خام می شود. منابع هیدروکربوری، پایان پذیر هستند که تشکیل آنها میلیون ها سال زمان برده است و ما با مصرف آنها در واقع سرمایه هایی را از میان می بریم که تجدیدپذیر نیستند. حتی استفاده از مخلوط این سوخت با گازوییل نیز می تواند به کاهش ۲۰ درصدی مصرف گازوییل منجر شود. استفاده از بیودیزل، کاهش چشمگیر در میزان آلاینده ها را در پی دارد و به دلیل تجزیه پذیر بودن به راحتی در طبیعت جذب می شود و سمیت بسیار پایین این سوخت، کار کردن و حمل و نقل آن را آسان تر می کند. توجه به آنچه صنعت سبز یا شیمی سبز خوانده می شود و به کاهش آلودگی و صدمه به طبیعت کمک می کند، امروزه در بسیاری از کشورهای جهان مورد توجه است و ما نیز نباید در این زمینه عقب باشیم؛ چنان که امروزه با افزایش بهای بنزین و دیگر فرآورده های نفتی، مصرف سوخت هایی که از منابع گیاهی به دست می آید نیز، بسیار مورد توجه است
● بیودیزل چیست؟
بیودیزلترکیبی از روغن سویا، چربی حیوانی و روغن های نباتی است و می تواند هر نوع خودرویی را که با موتور دیزل کار می کند، به حرکت درآورد.حتی یک کامیون زباله که می تواند ۱۲ تن بار حمل کند، با استفاده از بیودیزل و بدون از دست دادن نیرو، حرکت می کند. چندتن از آتش نشانان شهر نیز مزایای استفاده از بیودیزلرا به عنوان یک منبع انرژی جایگزین توضیح دادند. راگنر، از ماموران آتش نشانی شهر فلگ استف ، گفت: یکی از دلایل استفاده از این نوع سوخت در خودروها ، کاهش انتشار گاز آلوده کننده از داخل موتور خودرو است. این در حالی است که قیمت یک گالن بیودیزل برای مصرف شخصی می تواند نسبتا" گران باشد. اگر بیودیزل از یک تهیه کننده این سوخت خریداری شود، قیمت آن در هر گالن بیش از دو دلار است. زمانی که رادلف دیزل در سال ۱۸۹۴ موتور دیزل را اختراع کرد از روغن بادام زمینی برای راه انداختن این موتور استفاده کرد. اما دیری نپائید که سوخت فسیلی جایگزین آن شد. امروزه نیز بیودیزل به عنوان یک سوخت جایگزین مورد استفاده قرار گرفته است. طبق اطلاعاتی که در نمایشگاه یادشده ارائه شد، بیودیزل تنها منبع سوخت است که مطابق با آزمایش استانداردهای خروج گاز "آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا" به عنوان سوخت جایگزین گازوئیل تائید شده است. در این آزمایش هرگونه ترکیب شیمیایی داخل سوخت و همچنین اثرات آن بر سلامتی انسان شامل حساسیت پوست و چشم بررسی می شود. اگر بیودیزل به عنوان یک سوخت جایگزین گازوئیل مورد استفاده قرار گیرد، میزان ابتلا به سرطان را تا ۹۰ درصد کاهش می دهد. سوخت گازوئیل مواد و گازهای سمی مانند آرسنیک، بنزن و فرمالادید منتشر می کند. درحالیکه اثرات گازهای سمی بیودیزل به مراتب پائین تر از گازهای حاصل از سوخت گازوئیل است.
همانگونه که گفته شد بیودیزل (منو اکلیل استر) یک سوخت گازوئیلی پاک است که از منابع طبیعی و قابل تجدید مانند روغنهای گیاهی ساخته میشود. بیودیزل درست مانند گازوئیل نفت در موتورهای احتراقی کار میکند و برای این کار اصولاً هیچگونه تغییر موتوری لازم نیست. بیودیزل، ظرفیت و دامنه کار گازوئیل را حفظ میکند.
استفاده از بیودیزل در یک موتور گازوئیلی معمولی منجر به کاهش اساسی هیدروکربنهای نسوخته، منواکسید کربن و ذرات معلق میشود. خروج اکسیدهای نیتروژن بسته به سیکل کاری و روشهای آزمایشی، کمی کاهش و یا افزایش مییابد. با بکاربردن این سوخت، از سهم کربن موجود در ذرات معلق کاسته میشود (چون اکسیژن موجود در بیودیزل احتراق کامل به CO۲ را ممکن میسازد).
بخش سولفات از بین میرود (زیرا در این سوخت اصلاً سولفور وجود ندارد) اما قسمتی محلول یا هیدروکربن به همان صورت باقی میماند یا افزایش پیدا میکند، بنابراین بیودیزل باتکنولوژی جدیدی مانند کاتالیستها (که از ذرات محلول گازوئیل میکاهند نه کربن جامد) وEGR (با کربن کمتر عمر موتور بیشتر میشود) بسیار خوب کار میکند.ویژگیهای شیمیایی: ویژگیهای فیزیکی بیودیزل بسیار شبیه گازوئیل معمولی است. با این حال،ویژگیهای خروجیهای اگزوز بیودیزل بهتر از گازوئیل معمولی است
● ویژگیهای فیزیکی بیودیزل
▪ وزن مخصوص ۸۸/۰
▪ ویسکوزیته ۲۰ درجه سلسیوس (سانتی استوک) ۵/۷
▪ عدد ستان(اندیس ستان) ۴۹
▪ نقطه اتصال فیلتر سرد(درجه سلسیوس) ۱۲-
▪ ارزش حرارتی خالص (کیلوژول در لیتر) ۳۳۳۰۰
● بیودیزل چگونه ساخته میشود؟
بیودیزل را میتوان از روغنهای گیاهی تازه و یا مستعمل و چربی حیوانات تولید کرد. این گازوئیل از منابع داخلی قابل تجدید بوجود میآید. این سوخت، قابل تجزیه بیولوژیکی است و هنگامیکه بعنوان یک جزء ترکیبی مورد استفاده قرار میگیرد، نیازمند حداقل تغییرات در موتور است و نسبت به گازوئیلی که جایگزینش میشود، سوختی پاک است.روغنهای گیاهی میتوانند برای تولید ترکیبات شیمیائی- که استر خوانده میشوند- ، با یک الکل (معمولاً متانول) ترکیب شوند. زمانیکه این استرها به منظور سوخت مورد استفاده قرار میگیرند،بیودیزل خوانده شوند. گلیسیرول (که در داروسازی و تولید لوازم آرایش نیز مورد استفاده قرار میگیرد) به عنوان یک محصول فرعی تولید میشود اخیراً بیودیزل طی فرایندی با نام Transesterification تولید می شود.
در این فرآیند ابتدا روغن گیاهی( یا چربی حیوانی) از فیلتر عبور داده میشود، سپس برای از بین بردن اسیدهای چرب آزاد،با قلیا فرآیند میگردد؛ بعد با یک الکل (معمولاً متانول) و یک کاتالیزور (معمولاً هیدروکسید سدیم یا پتاسیم) ترکیب میشود. تری گلیسریدهای روغن برای تشکیل استرها و گلیسرول واکنش شیمیایی انجام میدهند و بعداً از یکدیگر جدا شده و مورد تصفیه قرار میگیرند. بیشتر تمایلاتی که امروز برای تولید بیودیزل وجود دارد ناشی از ظرفیت بسیار بالای تولید سویا،تولیدات مازاد و کاهش قیمتها است. متیل سویات، یا سوی دیزل که از واکنش متانول با روغن سویا حاصل میشود، اصلیترین شکل بیودیزل در آمریکاست.
چربیهای بلااستفاده حیوانی و روغن سوخته ( که بعنوان ” شبه گریس“ شناخ
















دورمچم به جای ساعت یکنوار مشکی بستم
تا همه بفهمن من از همه هر چه زمانو متعلق به زمان است بیزارم
من هم روزی قلبی داشتم
که توسط مردمانی ازمیان شما شکست و شکست تا سنگی شد
واکنون روزگاریست که شیطان فریاد میزند..
انسان پیدا کنید سجده خواهم کرد...


=====ஜ۩۞۩ஜ=====

22-06-1391 10:22 ب.ظ
 


[-]
پاسخ سریع
پیام
پاسخ خود را برای این پیام در اینجا بنویسید.


کد تصویری
royalfuns
(غیر حساس به بزرگی و کوچکی حروف)
لطفاً کد نشان داده شده در تصویر را وارد نمایید. این اقدام جهت جلوگیری از ارسال‌های خودکار ضروری می‌باشد.

موضوعات مشابه ...
موضوع: نویسنده پاسخ: بازدید: آخرین ارسال
  بخش کشاورزی و فرصتهای پیش روی اقتصاد ایران Friga 0 234 22-06-1391 10:22 ب.ظ
آخرین ارسال: Friga
  ابزاری برای تکمیل چرخه کشاورزی Friga 0 209 22-06-1391 10:20 ب.ظ
آخرین ارسال: Friga
  نقش دانش بومی در کشاورزی پایدار Friga 0 205 22-06-1391 10:20 ب.ظ
آخرین ارسال: Friga
  کشاورزی پایدار Friga 0 195 22-06-1391 10:18 ب.ظ
آخرین ارسال: Friga
  فلزات سنگین در کشاورزی و محیطزیست جیوه (Hg) Friga 0 218 22-06-1391 10:18 ب.ظ
آخرین ارسال: Friga

پرش به انجمن:


کاربران در حال بازدید این موضوع: 1 مهمان