خر
بحران انرژی، آلودگی ها و آثار زیست محیطی ناشی از استفاده سوخت های فسیلی، باعث شده است تا بشر به استفاده از انرژی های تجدیدپذیر روی آورد. یکی از انواع انرژی های تجدیدپذیر سوخت زیستی ( biofuel ) می باشد که به سه صورت جامد، مایع و گاز می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
... [مشاهده متن کامل]
محتوای انرژی سوخت زیستی ( سوخت سبز ) از منابع زیستی و مواد آلی که بدن موجودات زنده را می سازند به وجود آمده است.
سوخت های زیستی به چند نسل تقسیم بندی شده اند: نسل اول، دوم، سوم و چهارم.
سوخت های نسل اول سوخت های تولید شده از محصولات غذایی و زراعی می باشد. در این نسل مواد غذایی با ارزش و بعضاً استراتژیک فقط برای تولید سوخت زیستی باید کشت شود که این امر موجب به خطر انداختن امنیت چرخه غذایی می شود نسل دوم سوخت های زیستی از محصولات غیر غذایی یا ضایعات کشاورزی است. سوخت های زیستی نسل سوم با استخراج چربی از جلبک ها تولید شده اند.
اما سوخت های زیستی از نظر فیزیکی به سه گروه جامد، مـایع و گاز دسته بندی می شوند. یکی از قدیمی ترین سوخت های مورد استفاده توسط انسان ها که امروزه به عنوان سوخت زیستی جامد شناخته می شود، ضایعات کشاورزی و گیاهان بوده است که برای تهیه انرژی گرمایی یا روشنایی از آن ها استفاده می کردند.
اصطلاح سوخت زیستی جامد می تواند در ظاهر کمی گمراه کننده باشد زیرا بسیاری از افراد گمان می کنند که سوخت های زیستی فقط با انجام برخی فرایندهای پیشرفته تولید می شوند. اما در حقیقت، هر ماده تجدیدپذیر و زیستی که قابل سوختن باشد، به عنوان سوخت زیستی تلقی می شود. از منابع اولیه سوخت های زیستی می توان به ضایعات چوبی، تفاله های محصولات کشاورزی، نیشکر، زباله خانگی اشاره کرد که همگی این منابع جامد بوده و قابلیت سوزاندن دارند واحدهای کوچک و بزرگ با استفاده از زباله سوزها می توانند از این سوخت به راحتی بهره مند شوند.
اما پرکاربردترین سوخت زیستی که در دهه های اخیر بسیار مورد توجه جهان واقع شده است، سوخت های زیستی مایع می باشد. این سوخت ها توسط فرایندهای مختلف شیمیایی و زیستی تولید می شوند . مهم ترین و پرمصرف ترین سوخت های زیستی مایع عبارت اند از ۱. اتـانول زیستی۲. دیزل زیستی
یکی از روش های تولید اتانول، تخمیر می باشد. در این روش در اثر متابولیزم یک گونه از مخمرهای قندی در غیاب اکسیژن، اتانول تولید می شود.
اتانول زیستی از سه گروه مواد قندی، نشاسته ای و سلولزی تهیه می شود. از جمله مواد قندی می توان به نیشکر، چغندرقند، خرما، میوه های شیرین و… اشاره کرد. هم چنین مواد نشاسته ای شامل ذرت، گندم، سایر غلات می شوند. ضایعات چوبی در گروه مواد سلولزی قرار می گیرند.
یکی از کاربردهای اتانول زیستی در سوخت بنزین - الکل می باشد. بسیاری از ماشین ها می توانند مخلوطی از ۸۵ درصد اتانول و ۱۵ درصد بنزین را که به آن E85 می گویند را بسوزانند. این سوخت کامل تر از بنزین معمولی می سوزد، بنابراین میزان گازهای آلاینده کم تری تولید می کند.
دیزل زیستی نیز مانند اتانول قابلیت استفاده به عنوان سوخت در خودروها را دارد و هم چنین می تواند با سوخت دیزل نفتی مخلوط شود.
دیزل زیستی عموماً از روغن های گیاهی در حضور کاتالیست حاصل می شود.
عمومی ترین ماده اولیه برای تولید دیزل زیستی، روغن های گیاهی خوراکی از دانه هایی هم چون سویا، کلزا و دانه آفتاب گردان است
امروزه ریز جلبک ها که مقادیر قابل ملاحظه ای چربی را نسبت به گیاهان زمینی جمع آوری کنند به عنوان مواد اولیه برای دیزل زیستی استفاده می شود.
سوخت های زیستی مایع در ایران
پیشنهاد بهره گیری از اتانول زیستی به عنوان افزودنی بنزین در سال ۱۳۸۰ شمسی مطرح گردید. در نهایت، در سال ۱۳۸۷ طرح اختلاط اتانول زیستی با بنزین به میزان ۵ درصد به صورت طرح اولیه در استان خوزستان و سپس به تدریج در سراسر کشور، به تصویب رسید. این طرح قرار بوده است که در سراسر کشور گسترش یابد و حتی میزان اختلاط اتانول با سوخت به ۱۰ درصد افزایش یابد؛ که پتانسیل تولید اتانو ل زیستی به میزان مورد نیاز برای اجرای طرح بنزین E5 و حتی E10 در کشور وجود دارد.
گاز زیستی بعنوان یکی از سوخت ها، از تخمیر مواد زاید آلی در شرایط بی هوازی حاصل می شود و دارای ۶۰ تا ۷۰ درصد متان است . اگر متان با ایمنی کامل جمع آوری شود و به درستی ذخیره گردد، می تواند منبع مهمی از انرژی باشد. از این گاز می توان در تأمین انرژی حرارتی و روشنایی ساختمان ها استفاده نمود.
فضولات دامی و پسماندهای کشتارگاهی، زائدات کشاورزی، پسماندها و پسابهای صنایع غذایی، فاضلاب و پسماندهای فسادپذیر شهری و زباله ها از جمله مواردی است که در فرآیندهای بی هوازی برای تولید گاز زیستی استفاده می شود.
... [مشاهده متن کامل]
محتوای انرژی سوخت زیستی ( سوخت سبز ) از منابع زیستی و مواد آلی که بدن موجودات زنده را می سازند به وجود آمده است.
سوخت های زیستی به چند نسل تقسیم بندی شده اند: نسل اول، دوم، سوم و چهارم.
سوخت های نسل اول سوخت های تولید شده از محصولات غذایی و زراعی می باشد. در این نسل مواد غذایی با ارزش و بعضاً استراتژیک فقط برای تولید سوخت زیستی باید کشت شود که این امر موجب به خطر انداختن امنیت چرخه غذایی می شود نسل دوم سوخت های زیستی از محصولات غیر غذایی یا ضایعات کشاورزی است. سوخت های زیستی نسل سوم با استخراج چربی از جلبک ها تولید شده اند.
اما سوخت های زیستی از نظر فیزیکی به سه گروه جامد، مـایع و گاز دسته بندی می شوند. یکی از قدیمی ترین سوخت های مورد استفاده توسط انسان ها که امروزه به عنوان سوخت زیستی جامد شناخته می شود، ضایعات کشاورزی و گیاهان بوده است که برای تهیه انرژی گرمایی یا روشنایی از آن ها استفاده می کردند.
اصطلاح سوخت زیستی جامد می تواند در ظاهر کمی گمراه کننده باشد زیرا بسیاری از افراد گمان می کنند که سوخت های زیستی فقط با انجام برخی فرایندهای پیشرفته تولید می شوند. اما در حقیقت، هر ماده تجدیدپذیر و زیستی که قابل سوختن باشد، به عنوان سوخت زیستی تلقی می شود. از منابع اولیه سوخت های زیستی می توان به ضایعات چوبی، تفاله های محصولات کشاورزی، نیشکر، زباله خانگی اشاره کرد که همگی این منابع جامد بوده و قابلیت سوزاندن دارند واحدهای کوچک و بزرگ با استفاده از زباله سوزها می توانند از این سوخت به راحتی بهره مند شوند.
اما پرکاربردترین سوخت زیستی که در دهه های اخیر بسیار مورد توجه جهان واقع شده است، سوخت های زیستی مایع می باشد. این سوخت ها توسط فرایندهای مختلف شیمیایی و زیستی تولید می شوند . مهم ترین و پرمصرف ترین سوخت های زیستی مایع عبارت اند از ۱. اتـانول زیستی۲. دیزل زیستی
یکی از روش های تولید اتانول، تخمیر می باشد. در این روش در اثر متابولیزم یک گونه از مخمرهای قندی در غیاب اکسیژن، اتانول تولید می شود.
اتانول زیستی از سه گروه مواد قندی، نشاسته ای و سلولزی تهیه می شود. از جمله مواد قندی می توان به نیشکر، چغندرقند، خرما، میوه های شیرین و… اشاره کرد. هم چنین مواد نشاسته ای شامل ذرت، گندم، سایر غلات می شوند. ضایعات چوبی در گروه مواد سلولزی قرار می گیرند.
یکی از کاربردهای اتانول زیستی در سوخت بنزین - الکل می باشد. بسیاری از ماشین ها می توانند مخلوطی از ۸۵ درصد اتانول و ۱۵ درصد بنزین را که به آن E85 می گویند را بسوزانند. این سوخت کامل تر از بنزین معمولی می سوزد، بنابراین میزان گازهای آلاینده کم تری تولید می کند.
دیزل زیستی نیز مانند اتانول قابلیت استفاده به عنوان سوخت در خودروها را دارد و هم چنین می تواند با سوخت دیزل نفتی مخلوط شود.
دیزل زیستی عموماً از روغن های گیاهی در حضور کاتالیست حاصل می شود.
عمومی ترین ماده اولیه برای تولید دیزل زیستی، روغن های گیاهی خوراکی از دانه هایی هم چون سویا، کلزا و دانه آفتاب گردان است
امروزه ریز جلبک ها که مقادیر قابل ملاحظه ای چربی را نسبت به گیاهان زمینی جمع آوری کنند به عنوان مواد اولیه برای دیزل زیستی استفاده می شود.
سوخت های زیستی مایع در ایران
پیشنهاد بهره گیری از اتانول زیستی به عنوان افزودنی بنزین در سال ۱۳۸۰ شمسی مطرح گردید. در نهایت، در سال ۱۳۸۷ طرح اختلاط اتانول زیستی با بنزین به میزان ۵ درصد به صورت طرح اولیه در استان خوزستان و سپس به تدریج در سراسر کشور، به تصویب رسید. این طرح قرار بوده است که در سراسر کشور گسترش یابد و حتی میزان اختلاط اتانول با سوخت به ۱۰ درصد افزایش یابد؛ که پتانسیل تولید اتانو ل زیستی به میزان مورد نیاز برای اجرای طرح بنزین E5 و حتی E10 در کشور وجود دارد.
گاز زیستی بعنوان یکی از سوخت ها، از تخمیر مواد زاید آلی در شرایط بی هوازی حاصل می شود و دارای ۶۰ تا ۷۰ درصد متان است . اگر متان با ایمنی کامل جمع آوری شود و به درستی ذخیره گردد، می تواند منبع مهمی از انرژی باشد. از این گاز می توان در تأمین انرژی حرارتی و روشنایی ساختمان ها استفاده نمود.
فضولات دامی و پسماندهای کشتارگاهی، زائدات کشاورزی، پسماندها و پسابهای صنایع غذایی، فاضلاب و پسماندهای فسادپذیر شهری و زباله ها از جمله مواردی است که در فرآیندهای بی هوازی برای تولید گاز زیستی استفاده می شود.