ارزیابی عملکرد و مصرف انرژی فرایند تولید سوخت بیودیزل از ضایعات روغن‏های گیاهی و پلاستیک

در چند سال اخیر محققان مطالعات زیادی در مورد بیودیزل به عنوان سوختی تجدید پذیر و جایگزین سوخت دیزل انجام داده‏اند و تأثیر آن بر روی عملکرد و آلایندگی موتورهای اشتعال تراکمی مورد مطالعه قرار گرفته است. بیودیزل توسط واکنش ترانس استریفیکاسیون و از منابع مختلفی از جمله روغن‏های گیاهی، چربی های حیوانی و پسماندهای صنعتی و کشاورزی بدست می‏آید. اما این سوخت تاکنون به دلیل هزینه اولیه تولید بیشتر نسبت به دیزل محبوب و عامه‏پسند نیست. معمولاً 50 تا 90 درصد کل هزینه تولید مربوط به مواد اولیه تولید آن می‏شود. به منظور کاهش این هزینه از مواد اولیه خام ارزان قیمت استفاده می‏شود. روغن پسماند رستوران همچنین روغن جذب شده در خاک رنگبر که در فرایند پالایش و تصفیه‏ی روغن خوراکی به دست می‏آید، منابعی مناسب برای تولید بیودیزل است. در این تحقیق از روغن باقی مانده در خاک رنگبر (sbe) و روغن پسماند رستوران بیودیزل تهیه شد. به منظور کاهش آلاینده nox حاصل از احتراق بیودیزل، از انحلال ضایعات ارزان قیمت پلیمری (ضایعات پلی‏استایرن انبساطی که در ساخت سقف و دیوار ساختمان‏ها بکار می‏رود) در بیودیزل خاک رنگبر استفاده شد. پلی‏استایرن در 4 سطح صفر، 5/2، 5 و 5/7 گرم در 100 میلی‏لیتر بیودیزل خاک رنگبر (sbe0, sbe2/5, sbe5 and sbe7/5) حل شد و برای آزمون در موتور به نسبت 5 درصد با سوخت دیزل مخلوط شد. نتایج نشان داد که خصوصیات سوخت‏های تولیدی مطابق با استاندارد‏های astm d6751 می‏باشد. بررسی نتایج مصرف انرژی نشان داد که آب شویی 2913/4730 کیلو وات انرژی مصرف می‏کند. نتایج برای دور rpm1600 و گشتاور ماکزیمم نشان داد که با افزایش غلظت پلیمر، دوده تا حدود 50 درصد کاهش و برای sbe7.5 مقدار nox به میزان 24 درصد نسبت به سوخت دیزل کاهش می‏یابد و در سرعت rpm2800 و بار کامل، مصرف سوخت ویژه برای sbe2.5، sbe5 و sbe7.5 به ترتیب 62/3، 7/1 و 26/1 درصد در مقایسه با دیزل افزایش یافته است ولی برای sbe0 حدود 5/0 درصد کاهش مصرف سوخت مشاهده شد. همچنین در شرایط فوق بازده حرارتی ترمزی برای sbe0 حدود 3 درصد در مقایسه با بیودیزل افزایش یافته است.