تولید بیودیزل از روغن کتان در ایران

محققان دانشگاه اراک موفق شدند با سنتز نانوکاتالیستی غیرهمگن که علی رغم فعالیت بالا، هزینه ساخت کمی دارد؛ محصول بیودیزلی با راندمان بالا و با ایجاد کمترین فاضلاب و بیشترین سازگاری زیست محیطی در مقایسه با فرایندهای صنعتی متعارف تهیه کنند.

به گزارش جام جم آنلاین از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، دکتر وحید مهدوی، عضو هیأت علمی دانشگاه اراک و محقق طرح گفت: در حال حاضر در صنعت، برای تهیه و تولید سوخت بیودیزل از کاتالیست های همگن بازی نظیر سود یا پتاس استفاده می شود.

سود و پتاس در محیط واکنش، حل شده و به همراه بیودیزل یک فاز تشکیل می دهد لذا برای جداسازی کاتالیست از محصول باید بیودیزل را با حجم فراوانی از آب شستشو داد. این عملیات حجم زیادی فاضلاب تولید و به محیط زیست وارد می کند.

مهدوی با بیان این که استفاده از کاتالیست های جامد غیرهمگن در این فرایند، مشکل تولید فاضلاب را برطرف خواهد کرد، افزود: در این کار به تولید نانوکاتالیستی غیرهمگن و بررسی عملکرد آن در واکنش تهیه بیودیزل از روغن کتان پرداختیم که هدف دستیابی به دانش ساخت کاتالیست غیر همگن با کارایی بالا و فعالیت مناسب، تعیین ترکیب درصد بهینه عناصر سازنده کاتالیست و تعیین شرایط بهینه عملکرد آن در فرایند تولید سوخت بیودیزل در فاز مایع و در فشار اتمسفری بود.

محقق این طرح گفت: نانوکاتالیست غیر همگن سنتز شده، به راحتی با استفاده از صافی از محصول واکنش جدا شده و پس از خشک کردن قابلیت آن را دارد که در چرخه های بعدی تولید مورد استفاده قرار گیرد.

مهدوی افزود: روغن کتان که یک «الکیل استر» است، در حضور این نانوکاتالیست با «اتانول» وارد واکنش شده و به «اتیل استر» یا همان بیودیزل و محصول جانبی «گلیسیرین» تبدیل می شود. نکته جالب این است که در حضور نانوکاتالیست بهینه، درصد تبدیل واکنش بالای ۹۰ درصد است. محصول اصلی این واکنش بیودیزل است که می تواند به عنوان سوخت در موتورهای دیزلی مورد استفاده قرار گیرد.

این دسته از سوخت ها به دلیل تجدید پذیری منابع تولید، جایگزینی سریع مواد اولیه و سازگاری زیست محیطی اهمیت زیادی دارند. محقق این طرح اظهارداشت: عمده ترین مزیت این سوخت ها در مقایسه با سوخت­های مرسوم، قابلیت آن ها در کاهش آلودگی ها به واسطه عدم وجود سولفور و مقدار کمتر هیدروکربن های نسوخته است.

وجود منابع متعدد جهت تولید بیودیزل، نظیر روغن های گیاهی و چربی های حیوانی و عدم نیاز به تغییر زیاد در ساختار موتورهایی که از این سوخت ها استفاده می کنند، از دیگر مزایای آن ها به شمار می رود. همچنین گلیسیرین که به عنوان محصول جانبی تولید می شود، در صنایع صابون سازی، تولید مواد غذایی و آرایشی و به عنوان ماده ضد یخ استفاده فراوانی دارد.

Brown_Flax_Seeds

این نانوکاتالیست حاوی نانوذرات اکسید کلسیم – اکسید منیزیم بر بستر اکسید آلومینیوم است که به روش هم رسوبی تهیه شده است.

اکسید کلسیم در مقایسه با اکسید منیزیم باز قوی تری است. اما از طرفی حلالیت اکسید کلسیم در اتانول یا متانول نسبت به اکسید منیزیم بیشتر است بنابراین بخشی از اکسید کلسیم در الکل حل شده و به صورت کاتالیست همگن عمل می کند.

مهدوی افزود: جهت غلبه بر این مشکل، در این سیستم ترکیبی از باز قوی اکسید کلسیم و باز متوسط اکسید منیزیم بر روی پایه ی آلومینا تهیه شده است.

آزمایش ها نشان داده که نسبت مولی معین از این دو اکسید بازی، منجر به تولید کاتالیستی مناسب با فعالیت بالا می شود.

-11892

این در حالی است که به دلیل اثر متقابل قوی بین اکسیدهای بازی مورد نظر و سطح پایه، حلالیت این اکسیدها در محیط واکنش به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش یافته است.

نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر وحید مهدوی، عضو هیأت علمی دانشگاه اراک و سید علی منجمی، دانشجوی دکترای شیمی فیزیک است، در مجله
«The Taiwan Institute of Chemical Engineers» چاپ شده است.

درباره نویسنده

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *