ایده هاایده های صنعتی

طرح تهیه سوخت جایگزین گازوییل از منابع طبیعی(بیودیزل)

طرح تولید بیودیزل

سفارش طرح توجیهی

معرفی بیودیزل

سوخت جایگزین گازوییل که در صنعت به نام هایی چون بیودیزل نیز موسوم است جهت سوخت در موتورهای دیزلی و در فورمولاسیون برخی تولیدا ت دیگر چون روانسازهای صنعتی برای بهبود خواص بکار می رود.
استفاده روز افزون از سوخت های فسیلی ، افزایش قیمت محصولات نفتی و کاهش ذخایر موجود ، محققان را در جهت یافتن منابع جدید انرژی غیر نفتی ترغیب نموده است . در حال حا ض ر میزان تقریبی حجم ذخایر نفتی به اندازه ای است که در صورت ادامه روند تکیه بر سوخت های فسیلی ،در آینده نزدیک
جهان با مشکلات زیادی از قبیل کمبود مواد اولیه و آلودگی محیط زیست مواجه خواهد شد .
عمده ترین مصرف سوخت های فسیلی در موتورهای احتراق داخلی می باشد که به دلیل خاصیت آلوده کنندگی زیاد و به جاگذاشتن ذرات معلق و مضر باعث آلودگی زیست محیطی می شوند. ب هعنوان مثال تا چندی پیش جهت افزایش بهره وری و به سوزی بنزین که عمده ترین سوخت و نیروی محرکه مورد استفاده در حمل و نقل است، از تترااتیل سرب استفاده می گردید.
با مشخص شدن خطرات زیست محیطی این ماده تلاش برای به عنوان MTBE یافتن جایگزین مناسبی شروع گردید و در نهایت متیل ترشیوبوتیل اتر با نام اختصاری جایگزین معرفی و در ایران و برخی کشورهای جهان به صورت گسترده ای از دهه 1980 میلادی به بعد در بنزین های بدون سرب استفاده شد . استفاده این مواد در سوخت ابتدا با استقبال زیادی روبرو گشت اما پس از گذشت چند سال تاثیرات سو ء آن روی بدن انسان و مضرات زیست محیطی به ویژه آلودگی آب های زیرزمینی به اثبات رسید . به همین دلیل دانشمندان به فکر استفاده از منابع سوختی سازگار با سیستم بیولوژیکی و محیط زیست افتادند.

نام بیودیزل اولین بار به وسیله شرکت National SoyDiesel Development Board که هم اکنون به نام National Biodiesel Board نامیده می شود در آمریکا و در سال 1992 پیشنهاد شد. این موسسه پیشقدم در تجاری کردن بیودیزل در آمریکا میباشد. از نظر شیمیایی بیودیزل از یک سری استرهای منو آلکیل اسیدهای چرب با زنجیر طویل تشکیل شده است که از منابع طبیعی تجدیدپذیر مانند روغن های گیاهی یا چربی های حیوانی تهیه می شود و به آن، افزودنی های مناسب جهت افزایش پایداری و کاهش اکسیداسیون احتمالی اضافه می شود. اسید چرب را با یک الکل (معمولا متانل یا اتانل ) مخلوط نموده و یک کاتالی ست مانند سدیم هیدروکسید به آن می افزایند. محصول این واکنش استر اسید چرب و گلیسرین است . گلیسرین محصول جانبی باارزشی است که در صنایع صابون سازی، تولید مواد غذایی و آرایشی استفاده می شود.
بیودیزل تجدیدپذیر، غیر سمی و بدون گوگرد و ترکیبات آروماتیک است. راندمان کار بیودیزل شبیه به سوخت دیزل است و آزمایش ها نشان داده اند که راندمان بیودیزل در خودروها بسیار شبیه به سوخت دیزل است. از این ماده میتوان در موتورهای دیزل (اشتعال تراکمی) با اندکی تغییر و یا بدون تغییر و اصلاح به صورت مخلوط با گازوییل با نسبت های مختلف استفاده نمود . میزان ترکیب تابعی از شرایط اقتصادی، قوانین زیست محیطی پذیرفته شده، توانایی و قابلیت مواد به کار برده شده و خصوصیات احتراق است. مخلوط هایی با 20% بیودیزل و 80% گازوئیل ( دیزل ) بیشترین استفاده و مزایا را دارا هستند و میتوانند در کلیه تجهیزات فعلی مربوط به سوخت دیزل مورد استفاده قرار گیرند .
با اندکی تغییرات در موتورهای دیزلی می توان از مخلوط های با نسبت های بالاتر بیودیزل تا صددرصد بیودیزل خالص در موتورهای ساخته شده از سال 1994 به بعد استفاده نمود. استرالیا و آلمان تنها کشور هایی هستند که بیودیزل را به صورت خالص مورد استفاده قرار می دهند. در حال حاضر تلاش بر این است تا سوخت های بیودیزل به گونه ای فرآیند شوند تا نیازمند هیچ تغییری در سیستم موتوری نباشند . با این وجود هنوز نقل و انتقال و ذخیره سازی آن ها نیازمند تمهیدات خاصی می باشد.
بیودیزل را می توان از استریفیکاسیون روغن های گیاهی مثل سویا، بادام زمینی، پنبه دانه، گل آفتاب گردان و ک انولا به صورت تازه یا مستعمل (روغن مصرف شده در آشپزی ) و نیز چربی های حیوانی و حتی پیه تولید کرد . تاکنون نمونه های اولیه موفقی از سوخت بیودیزل با اس تفاده از انواع روغن های آفتاب گردان، سویا و نارگیل تولید شده است که خواص متفاوتی را نشان داده اند. در حالی که منبع تولید بیودیزل در اغلب کشورها عمدتا دانه های روغنی خوراکی هستن د، استفاده از دانه های روغنی گیاهان غیرخوراکی مانند جاتروفا که در کویرزدایی مور د استفاده قرار می گیرد نیز مورد توجه برخی کشورها قرار گرفته است . بدین ترتیب استفاده از بیودیزل بازار جدیدی برای کشاورزان و تولیدکنندگان دانه های روغنی ایجاد می کند. از آن جا که روغن سویا سهم عمده ای از روغن تولیدی در آمریکا را تشکیل می دهد، توجه به این روغن به عنوان ماده اولیه برای تولید بیودیزل در آمریکا گسترش زیادی پیدا نموده است . در حال حاضر در آلمان حدود 1.9 میلیون هکتار انواع دانه های روغنی کشت می شود و تقریبا 8.2 درصد سوخت موتورهای دیزل از این راه فراهم می گردد. در اروپا بیودیزل از روغن های محصولات کشاورزی تولید و Pacific به صورت گسترده ای در انواع خودروهای دیزل استفاده می گردد . در هاوایی درموسسه Biodiesel Ins از بازیافت روغن های خوراکی مصرف شده، بیودیزل تولید و در ادوات دیزلی، خودروها و کشتی ها استفاده می گردد. با جمع آوری روغن های پسماند از رستوران ها برای این مرکز، بیش از 40 تن روغن پسماند در ماه ذخیره می گردد.

از سویی دیگر تنوع در نوع خوراک مورد استفاده برای استریفیکاسیون موجب می گردد تا خصوصیات سوخت بیودیزل به طور قابل ملاحظه ای به زنجیرهای اسیدهای چرب موجود در خوراک وابسته شود. با توجه به تشابه در فرآیند تولید بیودیزل و دیزل از مواد اولیه گیاهی شاید بتوان گفت تولید ب یودیزل مشابه ساخت سوخت فسیلی است با این تفاوت که فرآیند ساخت سوخت فسیل ی طی میلیون ها سال در اعماق زمین انجام شده تا گیاهان و احتمالاً جانوران به منابع سوخت فسیلی تبدیل شوند اما ساخت بیودیزل تحت شرایط خاص دما و فشار با استفاده از کاتالیست ها و واکنشگرهای شیمیایی طی مدتی بسیار کوتاه انجام میشود.

مزیت های اساسی بیودیزل نسبت به دیزل (گازوییل)

مهم ترین مزیت های اساسی بیودیزل نسبت به دیزل (گازوییل) به شرح ذیل می باشد:
  1. میزان اکسیژن موجود در دیزل صفر است در حالیکـه بیـودیزل حـاوی 12-10 درصـد وزنـی اکـسیژن میباشد. این امر موجب کاهش دانسیته انرژی و انتشار ذرات معلق میگردد
  2. میزان گوگرد موجود در بیودیزل حداکثر 10 ppm است که درصـد آلاینـدگی آن نـسبت بـه گازوییـل مصرفی اروپا که حداقل حدود ppm 10 گوگرد دارد به مراتب کمتر است و البتـه ایـن تفـاوت نـسب ت بـه میزان گوگرد گازوئیل مصرفی ایران که بیش از ppm 500 است، بسیار فاحشتر اسـت . گـوگرد موجـود در سوخت در سیستم اگزوز موتور به اکسیدهای گـوگرد و سـپس بخـشی از آن بـه سـولفوریک اسـید تبـدیل میشود
  3. گازوئیل معمـولاً حـدود 40-20 درصـد حجمـی ترکیبـات آروماتیـک دارد کـه باعـث افـزایش انتـشار آلاینده های مختلف میشود در حالی که بیودیزل اساساً عاری از آروماتیک هاست
  4. در گازوئیل هیچ پیوند دوگانه الفینی وجود ندارد در حالی که در بیودیزل تعداد قابل ملاحظـه ای پیونـد دوگانه غیر اشباع وجود دارد که موجب سهولت اکسیداسیون کامل در هوا میگردد. بدین ترتیب استفاده از بیودیزل در یک موتور گازوئیلی به کاهش اساسی در میزان هیدروکربنهای سوخت ناقص، منواکسید کـربن و ذرات معلق منجر می شود و در نتیجه ، از سهم کربن موجود در ذرات معلق کاسته میشـود . کـاهش بـو و دوده تولیدی نیز از جمله مزایای دیگر است .
  5. میزان افزایش گرمای زمین در اثر استفاده از بیودیزل به مراتب کمتر از سوخت دیزل است .
  6. مطالعات نشان می دهد به ازای مصرف هر یک کیلوگرم از بیودیزل، سه کیلوگرم دی اکسید کـربن کمتـر تولید می شود. بنابراین میزان پخش گاز دی اکسید کربن نسبت به سوخت دیزل معمولی 65 تـا 90% کمتـر است
  7. در مقایسه با سوخت دیزل معمولی خیلی سریع توسط سیستم های بیولوژیکی تجزیه میگردد
  8. افزایش روانکاری موتور

در مقابل هزینه های بالای تولید بیودیزل، ارزانی نسبی دیزل حاصل از فرآوری نفت خام و امکـان تولید سایر محصولات از مواد اولیه مورد نیاز تولید بیودیزل، تاکنون مانع تولیـد بیـودیزل در مقیـاس انبـوه بوده است. هزینه تولید هر لیتر بیودیزل در اروپا به طور متوسط 0.85 تا 1 دلار میباشد که از این میان تنها تا 5 6.25 سنت هزینه تبدیل روغن به یک لیتر بیودیزل بوده و مابقی هزینه تولید روغن خام میباشـد .
بـه همین دلیل محاسبات اقتصادی نشان می دهند در صورتی که ق یمت نفت خام به بشکهای بـیش از 50 دلار برسد و یا سیاست حذف یارانه انرژی اجرا گردد، تولید بیودیزل توجیه اقتصادی پیدا خواهد نمود. به همـین دلیل کشورهای نفتخیزی چون عربستان نیز درصدد وارد کردن تکنولوژی تولید بیودیزل برآمده اند.
در ایران نیز تولید سوخت های گیاهی از فاضلاب و زبالـه هـایی کـه منبـع آلـی دارنـد، در سـطح آزمایشی انجام شده است . دستگاههای تولید سوخت های گیـاهی در مـواردی طراحـی و سـاخته شـده انـد . به علت واردات بنزین (واردات بنزین در سال 1383 بالغ بر 3 میلیارد دلار بوده است) و کاهش منابع نفتـی ، در کشور ما نیز به صورت کلان به این سوخت ها توجه شده است بـه طـوری کـه در برنامـه چهـارم توسـعه کشور، تمهیداتی برای توجه به تحقیق در مورد این سوخت ها اندیشیده شده است.

33510d34 e18e 40d9 aaae f7232c9b41f1 300x250 - طرح تهیه سوخت جایگزین گازوییل از منابع طبیعی(بیودیزل)

در اروپا با اتخاذ سایت های منطقه ای و استفاده از انواع دانه هـای روغنـی ، میـزان اسـتفاده از سـوخت هـای غیرنفتی در سال 2005 به 17-15 درصد کل سوخت مصرفی موتورهـای دیـزل رسـید . در طـی 15 سال گذشته روند حاکم بر مصرف انرژی جهانی بر مبنای استفاده از سوخت های جایگزین بوده و در سال 1992 مصوبه سیاست انرژی جهانی دولت ها را موظف کرد تا سال 2005 میزان 7.5 درصـد از سـوخت موتورهـای فعلی را با سوخت های غیرنفتی جایگزین نم ایند که این رقم میبایست تا سال 2010 به 25 درصد افـزایش یابد .
کمیسیون کتاب سفید اروپا در نوامبر 1997 به منظور حل مشکلات انـرژی در جهـان ، اختـصاص 12 درصد از کل انرژی مصرفی را تا سال 2010 به انرژیهای تجدیدپذیر پیشنهاد داد. اولین فاکتوری که بـرای این منظور لازم است، فروش بیو سوخت به بیش از 18 میلیون تا سال 2010 می باشد. بدین منظور کمیتـه انرژی اتحادیه اروپا برای اولین مرحله، فروش 2 درصـد بیو سـوخت مـایع را مناسـب دانـسته اسـت .
اخیـراً کمسیون اروپا (EU) پیشنهاد ایجاد قانون جدیدی برای استفاده از سوختهای تجدیدپـذیر بـرای حمـل و نقل نموده و این کار با تنظیم و افزایش بودجه بیو ها سوخت ماننـد بیـودیزل و بیواتانـل صـورت گرفـت . در نوامبر 2001 قانون تشم ی مل بر یک طرح و دو پیشنهاد جهت رسیدن به میزان حداقل استفاده از بیو سوخت در سوختهای مربوط به حمل و نقل و اجازه برای کاهش میزان مالیات از بیوسوخت تنظیم گردید. در ایـن قانون از سال 2005 حداقل درصد بیوسوخت 15 درصد تعیین گردید .
با توجه به گرایش به سوختهای تجدیدپـذیر بـسیاری از کارخانجـات تولیـد خـودرو نیـز سـعی کرده اند تا در تولیدات جدید خود قابلیت استفاده از این نوع سوخت ها را قرار دهند به. عنوان مثال در جدول زیر فهرست سازندگان خودرو که امکان استفاده از بیـودیزل را در تولیداتـشان فـراهم آورده انـد آورده شـده است :

فهرست سازندگان خودرو که امکان استفاده از بیـودیزل را در تولیداتـشان فـراهم آورده انـد
فهرست سازندگان خودرو که امکان استفاده از بیـودیزل را در تولیداتـشان فـراهم آورده انـد

بیودیزل را همچنین می توان به عنوان یک سوخت گرمایی موثر استفاده نمود . نزدیک بـه 90 درصـد تولیـد بیودیزل در ایتالیا بدین منظور اختصاص یافته است .

شرایط واردات بیودیزل

بیودیزل یکی از موادی است که در ایران به صورت تولیـد نمـی شـود و ممنوعیـت واردات نـدارد . شرایط واردات این محصول مطابق قانون واردات مواد شیمیایی است و از لحاظ میزان محدودیتی ندارد .

بررسی موارد مصرف و کاربرد بیودیزل

این محصول نه تنها می تواند به عنوان سوخت جایگزین گازوییل استفاده شود بلکـه منبـع جدیـدی جهـت تولید انرژی سازگار با محیط زیست میباشد .

بررسی کالاهای جایگزین و تجزیه و تحلیل اثرات آن

سوخت های فسیلی می توانند جایگزین این محصول باشند اما در آینده ای نه چندان دور بـا کـاهش میـزان ذخیره سوخت های فسیلی و یا حذف یارانه انرژی، به تدریج قیمت این سوخت ها افزایش یافته و ایـن عامـل به همراه برخی مشکلات زیست محیطی ناشی از مصرف آن ها، کفه ترازو را به نفع سوخت های جدید ماننـد بیودیزل برمیگردانند .

اهمیت استراتژیک بیودیزل در دنیای امروز

سوخت یکی از منابع تجدید ناپذیر طبیعی است و همین امر موجب مـی گـردد تـا در نحـوه اسـتفاده از آن تجدید نظر اساسی به عمل آید و از هدر رفتن ان جلوگیری نمود

کشورهای عمده تولیدکننده و مصرف کننده بیودیزل

اغلب کشورهای صنعتی دارای تکنولوژی تولید سوخت جایگزین گازوییل هستند و تولیدکننده و در عـین حال مصرف کننده این محصول به شمار می آیند. در این میان میزان تولیدات کشور امریکا به گونـه ای اسـت که یکی از اصلی ترین تولیدکنندگان و مصرف کنندگان این محصول به شمار می آید .

شرایط صادرات بیودیزل

طبق قانون معافیت صادرات کـالا و خـدمات از پرداخـت عـوارض مـصوب 1379/12/27 ،صـادرات کـالا و خدمات از پرداخت هرگونه عوارض معاف می باشند و هیچیک از وزارتخانه ها، نهادها، دستگاههـای اجرایـی، شهرداریها و شوراهای محلی که طبق قوانین و مقررات، حق وضع و اخذ عوارض دارنـد، مجـا ز نیـستند از کالاهای و خدمات صادراتی عوارض اخذ نمایند و یا مجوز اخذ صادر نمایند . در مورد بیودیزل بـا توجـه بـه اینکه ایران در حال حاضر از واردکنندگان سوخت محسوب می شود و نیز از آنجـا کـه بـدلیل وضـع قـوانین حمایتی و یارانه های قابل توجهی در زمینه سوخت های فسیلی، بی ودیزل از نظر قیمت قابل رقابت با سوخت فسیلی نیست، احتمال صادرات این محصول تا سالیان متمادی نمیرود .

بررسی مواد اولیه عمده مورد نیاز سالانه و محل تامین آن

مواد اولیه و تجهیزات مورد نیاز این طرح اکثرا در داخل کشور قابل تهیه هستند . مـواد اولیـه اصـلی چربـی طبیعی و الکل هستند که هر دو در ایران تولید مـی شـوند . مـواد کمکـی و کاتالیـست نیـز در ایـران تولیـد میگردند.

پیشنهاد منطقه مناسب برای اجرای طرح تولید بیودیزل

محل احداث واحد تولیدی بر اساس عوامل مختلفی مانند هزینه هـای احـداث، قیمـت زمـین، نـرخ کـارگر، سهولت دسترسی به منابع اولیه و بازارهای مصرف و نیز برخی عوامل سیاسی فرهنگی و جغرافیـایی تعیـین میگردد و به نحو بارزی در میزان قیمت تمام شده اثر بارزی دارد .
با توجه به اینکه هر دو نوع چربی حیوانی و گیاهی برای تولید بیودیزل مناسب هستند، کلیه استانهای بـا پتانسیل بالای دامپروری و کشاورزی برای احداث واحد تولید بیودیزل مناسبند . بنابراین با توجه بـه وجـود منابع غنی تولید چربی و نیز وجود صنایع اولیه تولید الکل وسـود، اسـتان هـای ذیـل جهـت اجـرای طرح تولید بیودیزل پیشنهاد میگردند:
  1. استان کرمانشاه
  2. استان زنجان
  3. استان قزوین
  4. استان های خراسان
  5. استان اصفهان
  6. استان فارس
  7. استان گرگان

ارائه جمع بندی و پیشنهاد نهایی در مورد احداث واحدهای جدید تولید بیودیزل

  1. با توجه به نبود واحد تولیدکننده و بر مبنای محاسبات نسبت عرضه به تقاضا در مورد سوخت دیزلی فسیلی، احداث حداقل 3 واحد از اولویت بالایی برخوردار است .
  2. تاسیس واحدهای تولیدکننده لزوماً باید هماهنگ با سیاست های کلی نظام در خصوص اعمال یا حذف یارانه در بخش انرژی باشد .
  3. هر گونه کاهش یا افزایش در میزان ظرفیت و تعداد واحدهای تولیدکننده می بایست هماهنگ با قیمت جهانی نفت خام و قیمت یارانه ای سوخت باشد

امتیاز کاربران: 0.75 ( 1 رای)
سفارش طرح توجیهی
گرد آورنده
ایـ توجیهی
دانلود رایگان طرح توجیهی

نوشته های مشابه

دنبال کردن این پرسش و پاسخ
اطلاع از
guest
0 Comments
دکمه بازگشت به بالا
Call Now Buttonتماس صرفا جهت سفارش طرح توجیهی
0
()
x