بیودیزل: سوخت سبز
سعیده اکباتان-دکترای فیزیولوژی گیاهی: استفاده مؤثر از انرژی‌های پاک یکی از چالش‌های کلیدی در جهان امروز است که ارتباطی مستقیم با کیفیت زندگی و حفظ هوای پاک دارد.
در حال حاضر، سوخت‌های فسیلی حدود ۷۷ تا ۸۰ درصد از مصرف انرژی جهانی را تأمین می‌کنند، درحالی‌که الکتریسیته تنها ۲۰ درصد از مصرف نهایی انرژی را تشکیل می‌دهد. با‌این‌حال، افزایش استفاده از منابع تجدیدپذیر، به‌ویژه انرژی‌های بادی و خورشیدی، در حال تغییر الگوی تولید برق جهانی است. با توجه به اهمیت کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، رویکرد به منابع پایدار انرژی مانند بیودیزل که می‌تواند به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی کمک کند، از اولویت‌های اصلی در برنامه‌های توسعه انرژی جهانی به شمار می‌رود.
پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰، سهم الکتریسیته در مصرف انرژی به حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد افزایش یابد و تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر، بخش عمده‌ای از این افزایش را تشکیل دهد. بیودیزل به سوخت‌هایی گفته می‌شود که منشأ بیولوژیکی دارند و از منابع طبیعی و تجدیدپذیر مانند روغن‌های گیاهی و حیوانی و همین‌طور از پسماندهای روغن رستوران‌ها ساخته می‌شود. این ماده با داشتن 10 درصد اکسیژن در ترکیبات خود، باعث کاهش آلاینده‌های خروجی از اگزوز موتور می‌شود. این سوخت را می‌توان به راحتی با گازوئیل مخلوط و در خودروهای گازوئیل‌سوز استفاده کرد.
از ویژگی‌های بیودیزل این است که درست مانند گازوئیل نفت در موتورهای احتراقی کار می‌کند. تحقیقات نشان داده که اگر 20 درصد باک خودرو را با بیودیزل پر کنیم، هیچ نیازی به تغییر سیستم احتراق یا تغییر قطعات خودروها نیست و می‌توان این سوخت را بدون هیچ اشکالی در موتورهای امروزی مصرف کرد. در‌صورتی‌که موتور دیزلی اصلاح شود، امکان استفاده از نوع خالص بیودیزل نیز وجود دارد. طبیعی است که پرکردن 20 درصد از باک خودرو با بیودیزل به همین مقدار از آلاینده‌هایی مانند دی‌اکسید کربن، هیدروکربن‌ها و منواکسیدکربن می‌کاهد، اما در مورد گوگرد این مقدار حتی درخور توجه‌تر است. در سال‌های اخیر به دلیل کاهش منابع سوخت‌های فسیلی و مسائل زیست‌محیطی و قابلیت تجدیدپذیری این‌گونه از سوخت‌ها، تحقیقات وسیعی در راستای امکان استفاده از بیودیزل به‌جای سوخت دیزل انجام گرفته است. ویژگی‌های فیزیکی بیودیزل بسیار شبیه گازوئیل معمولی است.
با‌این‌حال، ویژگی‌های خروجی‌های اگزوز بیودیزل بهتر از گازوئیل معمولی است و ذرات معلق و هیدروکربن‌های نسوخته که از اگزوز خودروهای دیزلی خارج می‌شوند، سمی و سرطان‌زا هستند و تهدیدی برای سلامتی انسان‌ها به شمار می‌آیند. استفاده از مخلوط بیودیزل و گازوئیل سبب حذف دود متراکم و سیاه حاصل از سوخت خودروهای دیزلی خواهد شد. بویی که از سوختن آن ایجاد می‌شود، شبیه بوی سیب‌زمینی سرخ‌کرده و ذرت بو‌داده است؛ یعنی به میزان چشمگیری بوی بد گازوئیل را کاهش می‌دهد، اگر‌چه صددرصد حذف نمی‌کند.
تجارب دیگر کشورها
برزیل در سال‌های اخیر رشد درخور توجهی داشته و به سومین تولیدکننده بیودیزل دنیا تبدیل شده است. همین‌طور نیاز شدید دولتمردان چین به فراهم‌آوردن منابع بومی و مستقل از سایر کشورهای جهان، به‌ویژه انرژی‌های فسیلی، تا آنجا گسترده شده است که با برنامه‌ریزی انجام‌شده قصد شکستن رکورد ایالات متحده را داشته و قصد دارند در سالیان آتی میزان بالاتر تولید سوخت‌های زیستی را به خود اختصاص دهند. در ادامه این سیاست و به دنبال رهایی از وابستگی به نفت، چینی‌ها تا سال 2030 همکاری‌های گسترده‌ای نیز با کشور برزیل خواهند داشت.
فناوری تولید این سوخت در کشور ایران قابل دسترس است و تنها به توجه مسئولان و انجام سرمایه‌گذاری‌های لازم نیاز دارد. در پژوهشکده صنعت نفت نیز در این زمینه تحقیقاتی انجام شده است. علاوه بر این، تولید این سوخت می‌تواند بخش کشاروزی را نیز به تحرک وادارد؛ زیرا این سوخت از روغن‌های گیاهی به دست می‌آید، پس با تولید آن نیاز بیشتری به کاشت دانه‌های گیاهی است که به اشتغال‌زایی در بخش کشاورزی کمک می‌کند. نکته مهم دیگر، امکان استفاده مجدد از روغن‌های گیاهی سوخته برای تولید بیودیزل است.
از روغن‌های سوخته که در بسیاری از جاها از‌جمله اغذیه‌فروشی‌ها به مقدار زیاد استفاده و در پایان روز دور ریخته می‌شوند، می‌توان در تولید بیودیزل استفاده کرد؛ یعنی همان کاری که اکنون درباره روغن‌های صنعتی انجام می‌شود. در حال حاضر «واحدهای تصفیه روغن دوم»، روغن‌های استفاده‌شده در خودروها را پس از خریداری با کمک برخی مواد افزودنی به روغنی قابل استفاده تبدیل می‌کنند. به این ترتیب، نه‌تنها این روغن‌ها بازیافت می‌شوند، بلکه از دور ریخته‌شدن آنها که آلودگی‌های زیست‌محیطی را در پی دارد، جلوگیری می‌شود. در اروپا بیودیزل از روغن‌های محصولات کشاورزی تولید و به‌صورت گسترده‌ای در انواع خودروهای دیزل استفاده می‌شود. مؤسسه پاسیفیک در هاوایی آمریکا بیودیزل را از بازیافت روغن‌های خوراکی مصرف‌شده تولید می‌کند.
با جمع‌آوری روغن‌های پسماند از رستوران‌ها برای این مرکز، بیش از 40 تن روغن پسماند در ماه ذخیره می‌شود و سوخت حاصل در ادوات دیزل، خودروها و کشتی‌ها استفاده می‌شود. در انگلستان چندین شرکت راه‌آهن از بیودیزل 20 درصد به‌عنوان سوخت لوکوموتیو استفاده می‌کنند. همچنین یک شرکت هوانوردی در کشور چک از بیودیزل به‌عنوان سوخت موتور جت بهره می‌برد. البته می‌توان از بیودیزل برای گرم‌کردن نیز استفاده کرد که این موجب کاهش قابل ملاحظه انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود. می‌توان با صنعت سبز به کاهش آلودگی و صدمه به طبیعت کمک کرد. امروزه با افزایش بهای بنزین و دیگر فراورده‌های نفتی، مصرف سوخت‌هایی که از منابع گیاهی به دست می‌آید نیز بسیار مورد توجه است. همه اینها دلایل خوبی است که توجه ما را به استفاده از این سوخت جلب کند.
تاریخچه
تولید بیودیزل با استفاده از روغن‌های طبیعی با اولین بحران نفتی در سال 1872 به‌عنوان سوخت خودروها مورد توجه قرار گرفت. پس از سال ۱۹۲۰ دیزل پالایشگاهی جای روغن‌های گیاهی را در موتورهای دیزل گرفت، ولی در خلال جنگ جهانی دوم بسیاری از کشورها مجددا به روغن گیاهی به‌عنوان سوخت دیزل روی آوردند. در سال 1937 در بلژیک روشی را برای تغییر شیمیایی روغن گیاهی و تولید سوخت بیودیزل ارائه کردند و از این می‌توان به عنوان اولین تولید بیودیزل نام برد. اولین و تنها کارخانه تولید بیودیزل در ایران در سال 1388 در جزیره قشم با هدف تولید یک سوخت جایگزین تأسیس شد.
منابع تولید بیودیزل
هر‌چند برای تأمین نیازهای اساسی بیودیزل منابع متعدد گیاهی وجود دارد، با این وجود برای هر کشوری که زمینه و پتانسیل خاص خود را داشته باشد می‌توان به‌گونه‌ای این موضوع حیاتی را در نظر گرفت. مثلا در کشوری مانند آمریکا که امکان تولید ذرت در آنجا زیادتر است، تمایل به سمت تولید این محصول نتایج بسیار پرباری را به همراه خواهد داشت و عمده سرمایه‌گذاری‌ها بر روی عملکرد این محصول متمرکز شده است. برزیل به دلیل سطح وسیع کشت نیشکر، یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان بیودیزل در جهان است. این کشور بر تولید بیودیزل از نیشکر تمرکز دارد.
Authors: صاحب‌خبران - جدیدترین و آخرین اخبار ایران و جهان - علمی-فناوری