120x240


120x240


120x240


120x240


120x240





648x60
468x60

بیودیزل 1مدتها پیش و همزمان با افزایش قیمت سرسام‌آور گازوئیل در آمریکا به بیش از 4 دلار برای هر گالن در سال 2008 و به منظور کاهش وابستگی به واردات نفت و استفاده بی رویه از منابع موجود در دنیا، جستجوهایی برای یافتن سوختهای پاک آغاز گردید. در همین راستا، دانشمندان موفق شدند با انجام تحقیقات بسیار به سوختهایی بسیار پاکتر از سوختهای فسیلی دست یابند. یکی از این دستاورها، تولید بیودیزل از جلبک بود.

جلبک یکی از پدیده‌هایی است که امروزه و به منظور تولید سوختی پاک و دوستدار محیط زیست، مورد توجه محققان قرار گرفته است. جلبکها به طور طبیعی در بیشتر مناطق دنیا یافت می‌شوند و در صورت ایجاد بهترین شرایط برای آنها، قابلیت رشد و نمو در حجم زیاد و تقریباً بی حد و حصر را دارا می‌باشند. از آنجا که بیشتر وزن جلبکها را چربی تشکیل می‌دهد، دانشمندان طی دهه‌های اخیر تلاش کردند تا با تبدیل چربی موجود در جلبکها به بیودیزل یا همان سوخت جلبک که سوختی پاک و با بازدهی بیشتر می‌باشد دست یابند.

دانستن اینکه چطور می‌توان از یک گیاه سبز همانند جلبک به یک سوخت سبز دست یافت، خالی از لطف نیست. پس در ادامه با ما باشید تا با هم و در نخستین قسمت از این مطلب، درباره تولید بیودیزل از جلبک بیشتر بدانیم.

بیودیزل 2

تولید بیودیزل از جلبک

تولید سوختی پاک همچون بیودیزل از جلبک که خود به عنوان یک منبع تجدیدپذیر است در نوع خود جالب توجه می‌باشد. بیش از 100.000 نوع گونه گیاهی در دنیا وجود دارد که به خانواده جلبکها تعلق دارند. جلبکها در اشکال و رنگ‌های مختلفی یافت می‌شوند. از تک یاختگان ریز معلق گرفته تا جلبکهای شناور در اقیانوسها تا اشنه‌های پربرگ دریایی و خزه‌هایی که بر روی تخته سنگها رشد می‌کنند همگی به عنوان عضوی از خانواده جلبکها محسوب می‌شوند. جلبکها همچنین به رنگهای مختلفی همچون سبز، قرمز و قهوه‌ای در طبیعت یافت می‌شوند. همچنین جلبکها تنها چیزی که برای رشد و نمو نیاز دارند، آب، نور خورشید و دی اکسید کربن است. به همین دلیل به راحتی قابل تکثیر در مقادیر بسیار زیاد هستند. اما آیا همه گونه‌های جلبکی مانند یکدیگر هستند؟ خیر! هر گونه‌ای از جلبکها سطوح مختلفی از روغن دارند که در بین آنها جلبک‌های تالابی (Pond Scum) بیشترین روغن را داشته و بهترین گزینه برای تولید بیودیزل هستند.

طی فرآیند تولید بیودیزل از جلبک ، این گیاه دی اکسید کربن استفاده می‌کند. به عبارتی دیگر، جلبک طی فرآیند فتوسنتز باعث جذب دی اکسید کربن و تولید اکسیژن می‌گردد. به همین دلیل بسیاری از تولید کنندگان بیودیزل از جلبک تلاش می‌کنند تا تأسیسات مربوطه را در نزدیکی واحدهای صنعتی که بیشترین میزان تولید دی اکسید کربن را دارند بنا سازند.

بنا به ادعای برخی تولید کنندگان بیودیزل از جلبک ، تولید بیش از 200.000 گالن (حدود 800 هزار لیتر) از هر هکتار سطح پوشیده شده از جلبک امکانپذیر است که البته این میزان تولید به نوع جلبک مورد استفاده، نحوه رشد جلبک و روش استحصال روغن از آن بستگی دارد. متخصصین تخمین می‌زنند که برای جایگزینی کامل سوختهای نفتی، به 140 میلیارد گالن بیودیزل نیاز می‌باشد. بنابراین به منظور دستیابی به چنین هدفی، تنها به 40 میلیون هکتار زمین نیاز خواهد بود که این رقم در مقایسه با سایر منابعی که برای تولید بیودیزل مناسب هستند بسیار کمتر است.

بیودیزل 3

استحصال روغن از جلبک

اما چطور می‌توان از جلبک روغن گرفت؟ این کار دقیقاً شبیه گرفتن عصاره پرتقال است که البته با کمی واکنشهای شیمیایی همراه شده است. پس از برداشت جلبکها، چربیها و روغن از دیواره سلولی آن استخراج می‌شود. روشهای مختلفی برای استخراج روغن از دیواره سلولی جلبک وجود دارد. چرخ روغنگیری ساده‌ترین این روشهاست و می‌تواند تا 75% روغن موجود در جلبک را از آن خارج سازد.

اما طی یک فرآیند دومرحله‌ای با نام حلال هگزان که با اعمال فشار بر روی جلبک همراه است می‌توان تا 95% روغن را استخراج نمود. در این روش ابتدا با اعمال فشار بر روی جلبک بخشی از روغن موجود در آن گرفته شده و مابقی با افزوده شدن حلال هگزان و گذراندن مرحله فیلتراسیون از آن خارج می‌گردد. روش دیگری که می‌تواند تا 100% روغن را استخراج کند استفاده از سیالات فوق بحرانی است. به عنوان مثال می‌توان از دی اکسید کربن به عنوان یک سیال فوق بحرانی استفاده نمود. به این ترتیب با اضافه شدن دی اکسید کربن به جلبک و ترکیب کامل آنها با یکدیگر، جلبک به صورت کامل به روغن تبدیل می‌شود. از آنجایی که در این روش به عملیات و تجهیزات جانبی زیادی نیاز می‌باشد، کمتر مورد توجه قرار گرفته است.

سپس، روغن استحصال شده از جلبک با استفاده از زنجیره‌ای از اسیدهای چرب و طی فرآیندی با عنوان تبادل استری (Transesterification) تصفیه می‌شود. در این فرآیند از ترکیب هیدروکسید سدیم با نوعی الکل (همانند متانول) به عنوان کاتالیست استفاده می‌شود. به این ترتیب بیودیزل تولید شده با گلیسیرین مخلوط می‌باشد. بنابراین به منظور حذف گلیسیرین، این ترکیب بار دیگر تصفیه گردیده و محصول نهایی سوخت جلبک یا همان بیودیزل از جلبک خواهد بود.

اگر چه روشهایی که در بالا به آن اشاره کردیم، جهانی هستند اما برخی شرکتها از روشهای ابداعی دیگر نیز برای تولید بیودیزل از جلبک بهره می‌گیرند.

در قسمت بعدی این مطلب با ما باشید تا با روشهای کشت جلبک و مسائلی که این سوخت پاک دارد آشنا شویم.


  1. ال

    مرسی. استفاده کردم. البته با ذکر منبع :)

Notify via Email Only if someone replies to My Comment



دعوت به همکاری

1- از کلیه علاقمند به همکاری در بخش آموزش دعوت بعمل می‌آید رزومه فعالیتهای آموزشی خود را به آدرس info [at] danyar.ir ارسال فرمایند.

2- از کلیه علاقمندان به انرژی های تجدیدپذیر دعوت به همکاری می‌گردد. چنانچه تمایل دارید در کار ترجمه اخبار و مطالب روز با دانیار همکاری نمایید با آدرس ایمیل info [at] danyar.ir مکاتبه فرمایید.

×