بررسی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی متیل استر منداب به عنوان سوخت بیودیزل
محورهای موضوعی : یافته های نوین کشاورزیحسین باخدا 1 , مرتضی الماسی 2 , سعید مینایی 3 , حمید مشهدی میغانی 4
1 - عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
2 - عضو هیات علمی دانشگاه شهید چمران اهواز
3 - عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس
4 - عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی اراک
کلید واژه: منداب, انرژی تجدیدپذیر, بیوانرژی, بیودیزل,
چکیده مقاله :
با توجه به محدودیت منابع انرژی فسیلی، اثرات نامطلوب مصرف آنها بر محیط زیست و تهدید آینده صادرات مواد نفتی استفاده از انرژی های تجدیدپذیر اهمیت دارد. سوخت های با منشاء مواد آلی از جمله بیودیزل به دلایلی از جمله شباهت به سوخت رایج، به عنوان سوخت جایگزین در موتورهای دیزلی مطرح می باشند. در این تحقیق، گیاه منداب شتری با هزینه های تولید کمتر نسبت به سایر گیاهان روغنی به عنوان منبع تولید بیودیزل انتخاب گردید. استخراج روغن از دانه آن به روشی ابداعی (تلفیقی از روش مکانیکی و شیمیایی) صورت پذیرفت. روغن پالایش نشده استخراج و طی فرایندهای شیمیایی به بیودیزل تبدیل گردید. بیودیزل تولیدی با درصدهای حجمی صفر تا صد در صد با سوخت دیزل مخلوط و به عنوان نمونه های B00 تا B100 نام گذاری شد. آزمون های سوخت نشان داد که دانسیته، وزن مخصوص، گرانروی، نقطه اشتعال و شاخص ستان از B00 تا B100 به ترتیب به میزان3/4، 3/4، 7/14، 5/36، 29، 28/12 درصد و محدوده تقطیر، افزایش می یابند. همچنین آزمون اندازه گیری نقطه ابری شدن و نقطه ریزش، نشان دهنده کاهش این مقادیر ازB00 تا B100 به ترتیب به میزان 6/66 و 14/57 درصد است. آزمایش ها نشان دهنده کاهش گوگرد از B00 تا B100 به نسبت 1 به 20 است. ارزش حرارتی در B100 به مقدار 55/11 درصد کمتر از B00 اندازه گیری شد. به طور کلی می توان با افزایش سهم بیودیزل در سوخت ترکیبی موجبات افزایش کارایی سوخت، کیفیت احتراق و کاهش آلاینده ها به ویژه ترکیبات گوگرد را فراهم کرد. اما افزایش وزن مخصوص، گرانروی، کاهش ارزش حرارتی و قیمت تمام شده، محدودیت هایی در استفاده از درصد های بالای بیودیزل در سوخت تولیدی هستند که با در نظر گرفتن آنها ترکیب 20 درصد بیودیزل با80 درصد سوخت دیزل پیشنهاد می گردد.
In order to study the suitability of using vegetable oils as fuels (biodiesel), Camelina Sativa because of its low production costs rather than other oil seeds was chosen as a based oil. Camelina Sativa oil was extracted with integrated mechanical and chemical methods and biodiesel was made by transesterification process. Different blends of Camelina methyl ester (CME) and common diesel fuel were made with 20, 40, 60, 80 and 100% in volume basis and compare with net diesel fuel as control. Fuel blends named B00, B20, B40, B60, B80 and B100 respectively. The fuel tests results showed increase in density, specific gravity, viscosity, flash point, cetane index from B00 to B100 as 4.3, 4.3, 14.7, 36.5, 29 and 12.28 percent respectively and an increase in distillation range. The result of tests on cloud point and pour point showed the increase in B00 to B100 with 66.6 and 57.14 percent respectively. Based on Sulphur content test the ratio of amount sulphur content between B00 and B100 was 1:20. Heating value of B100 was 11.55% less than B00. By increasing the percentage of CME it is possible to increase the fuel efficiency, combustion quality and also to decrease the pollution especially sulfur components. The limiting factors such as density, specific gravity and viscosity increase but decrease in heating value of combustion and fuel cost are some of the barriers in using high percentage of CME in compound fuel.
1- حشمت زاده، محمد باقر. 1379. ایران و نفت، جامعه شناسی سیاسی نفت در ایران. انتشارات مرکز بازشناسی اسلام و ایران.
2- صادقی، شهناز و مهرداد طباطبائی و داریوش ساعدی داریان. 1376. اصول مدیریت انرژی. انتشارات نشر دانشگاه.
3- مشهدی میقانی، حمید. 1381. تحقیق درباره بکارگیری متیل استر روغن کلزا به عنوان سوخت در موتور اشتعال تراکمی کم دور- رساله دکتری.واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی تهران.
4-Anonymous. 2001. Annual Book of ASTM Standards, Vol.05.01.
5-Anonymous. 2001. Annual Book of ASTM Standards, Vol.05.02.
6- Badal, C. Saha and J. Woodward. 1997. Fuels and Chemicals from Biomass. American Chemical Society, Washington DC.
7- Foglia, T. A., Jones, K. C., Haas, M. J., & Scott, K. M. 2000. Technologies Supporting the Adoption of Biodiesel as an Alternative Fuel. The Cotton Gin and Oil Mill Press.
8- Linden, H. R. 1999. Conversion of Solid Fossil Fuels of High Heating- Value Pipeline Gas. Chemical Engineering Progress Symposium Series Hydrocarbons from Oil Shale, Oil Sands, and Coal.
9-Ma, F. & Hanna, M. A. 1999. Biodiesel Production: a Review. Bio Resource Technology 70, 1-15.
10-Walsh, Mary, and Hyperion. 1998. Use of Alternative Oil Seed Crops to Reduce Biodiesel Production Costs. European Energy Crops.