چاپ

سرزمين ايرانيان- اميد جعفري کارشناس ارشد مهندسي شيمي از دانشگاه صنعتي اصفهان درباره اين طرح گفت: يکي از مسائل مهم در توليد سوخت‌هاي تجديدپذير، افزايش بازده توليد است به همين دليل در اين طرح تلاش شد تا با کاربرد نانوذرات دي اکسيد تيتانيوم، بازده فرايند توليد بيوگاز از پسماند کشاورزي باگاس (پسماندهاي نيشکر) افزايش يابد.

به گفته‌ اين محقق، استفاده از نانوذرات سبب افزايش بازده توليد بيوهيدروژن و بيوگاز شده است. اين دو سوخت به عنوان يکي از مهم‌ترين سوخت‌هاي مورد استفاده در پيل‌هاي سوختي‌ اتومبيل‌هاي گاز سوز به شمار مي‌روند.

وي افزود:صرف نظر از کاربردهاي بيان شده، مي‌توان از ديگر پيامدهاي مثبت اين طرح را کاهش بازمانده‌هاي کشاورزي از جمله باگاس دانست؛ امروزه باگاس در کارخانه‌هاي قند به صورت سيلو انبار و سوزانده مي‌شود که علاوه بر مشکلاتي که به صورت دوده و غبار براي محيط زيست ايجاد مي‌کند، باعث اتلاف هزينه و زمان نيز مي شود.

جعفري مزيت‌هاي کاربرد نانوذرات انتخاب شده در فرايند توليد سوخت را بدين شرح بيان کرد: استفاده از نانوذرات دي‌اکسيد تيتانيوم، ساختار به شدت بلوري و سلولزي جامد باگاس، در کنار يک پيش فرآوري متداول ( همانند اسيدي- بازي) باعث شد تا دماي فرايند کاهش يابد. همچنين غلظت اسيد يا باز مصرفي نيز، که عمدتاً باعث تخريب دستگاه‌ها و افزايش هزينه‌ها مي‌شود، در حضور نانوذرات کاهش يافت.

وي ادامه داد: از طرفي زماني که در توليد بيوگاز از پيش فرآوري‌هاي متداول استفاده مي‌شود، ترکيبات جانبي توليد مي‌شود که در مراحل بعدي باعث تخريب زيست توده‌ها شده و به شدت بازده نهايي توليد پيوسته‌ بيوگاز و بيوهيدروژن را کاهش مي‌دهد. اين در حالي است که وجود نانوذرات دي اکسيد تيتانيوم باعث تخريب فرآورده‌هاي جانبي از جمله فنول‌ها مي‌شود که باعث افزايش بازده توليد بيوگاز و بيوهيدروژن نهايي مي‌ شود.

به گفته‌ جعفري، در اين طرح از آزمون‌هاي TS و VS به عنوان سنجش جامدات کل و جامدات فرار، آزمون NREL براي تعيين ميزان ترکيب درصد کربوهيدارت و ويژگي‌هاي شيميايي خوراک و محصول و همچنين از آزمون‌هاي کيفي XRD و FTIR جهت تعيين اثرات پيش فرآوري توسط نانوذرات دي اکسيد تيتانيوم- اسيدي بر روي کريستالينيتي جامدات خوراک اوليه استفاده شده است.

اين محقق خاطر نشان کرد: از دستگاه سنجش گازي GC به عنوان يک آناليزور گازي براي ارزيابي‌ گازهاي توليدي هر مرحله و درصد کيفيت آن‌ها نسبت به محصولات جانبي و از ميکروسکوپ SEM براي بررسي ويژگي‌هاي نانوذرات و جامدات پيش فراوري شده‌ي نهايي استفاده شده است.

وي با بيان اينکه همانطور که در ابتدا اشاره شد، از روش‌هاي جديد توليد انرژي، استفاده از زيست توده‌هاست، عنوان کرد: اين روش به چند روش اصلي مانند سوزاندن، توليد بيو اتانول، توليد گاز مصنوعي ترمو شيميايي و بيوگاز تقسيم مي‎شود. بيوگاز، که از روش تخمير بي‌هوازي زيست توده به دست مي‎آيد، به مجموع گازهاي دي اکسيد کربن (45-35) ، متان (56-55) و مقدار جزئي از گازهاي ديگر نظير سولفيد هيدروژن و بيوهيدروژن اطلاق مي‌شود.

وي افزود: ارزش حرارتي بيوگاز از متان خالص بيشتر است و داراي ارزش حرارتي معادل 6 کيلووات ساعت بر مترمکعب است. از طرفي بيوگاز داراي اثرات مثبت زيست‌محيطي، اقتصادي و اجتماعي فراواني است که مي‌توان به کاهش انتشار گازهاي گلخانه‌اي، حفظ جنگل‌ها و مراتع با جلوگيري از توسعه محل دفع زباله، توليد کودهاي آلي و اصلاح خاک اشاره کرد.

جعفري خاطر نشان کرد: اين سوخت‌ها مي‌توانند جايگزين سوخت‌هاي فسيلي شده و براي تأمين انرژي اتومبيل‌هاي گازسوز به کار گرفته شوند. در حال حاضر اين تحقيقات در مقياس آزمايشگاهي صورت گرفته است.

اين تحقيقات از همکاري مهندس اميد جعفري- کارشناس ارشد مهندسي شيمي از دانشگاه صنعتي اصفهان- و دکتر حميد زيلويي- عضو هيأت علمي دانشگاه صنعتي اصفهان- به دست آمده است. نتايج اين کار در مجله‌ Bioresource Technology با ضريب تأثير 5/651 (جلد 214، سال 2016، صفحات 670 تا 678) به چاپ رسيده است.