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 موتورهاي دیزلی و در فورمولاسیون برخی تولیدا ت دیگر چون روانسازهاي صنعتی براي بهبود خواص بکار می رود.
استفاده روز افزون از سوخت هاي فسیلی ، افزایش قیمت محصولات نفتی و کاهش ذخایر موجود ، محققان را در جهت یافتن منابع جدید انرژي غیر نفتی ترغیب نموده است . در حال حا ض ر میزان تقریبی حجم ذخایر نفتی به اندازه اي است که در صورت ادامه روند تکیه بر سوخت هاي فسیلی ،در آینده نزدیک
جهان با مشکلات زیادي از قبیل کمبود مواد اولیه و آلودگی محیط زیست مواجه خواهد شد .
عمده ترین مصرف سوخت هاي فسیلی در موتورهاي 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 چندي پیش جهت افزایش بهره وري و به سوزي بنزین که عمده ترین سوخت و نیروي محرکه مورد استفاده در حمل و نقل است، از تترااتیل سرب استفاده می گردید.
با مشخص شدن خطرات زیست محیطی این ماده تلاش براي به عنوان MTBE یافتن جایگزین مناسبی شروع گردید و در نهایت متیل ترشیوبوتیل اتر با نام اختصاري جایگزین معرفی و در ایران و برخی کشورهاي جهان به صورت گسترده اي از دهه 1980 میلادي به بعد در بنزین هاي بدون سرب استفاده شد . استفاده این مواد در سوخت ابتدا با استقبال زیادي روبرو گشت اما پس از گذشت چند سال تاثیرات سو ء آن روي بدن انسان و مضرات زیست محیطی به ویژه آلودگی آب هاي 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 تجاري کردن بیودیزل در آمریکا میباشد. از نظر شیمیایی بیودیزل از یک سري استرهاي منو آلکیل اسیدهاي چرب با زنجیر طویل تشکیل شده است که از منابع طبیعی تجدیدپذیر مانند روغن هاي گیاهی یا چربی هاي حیوانی تهیه می شود و به آن، افزودنی هاي مناسب جهت افزایش پایداري 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 سازي، 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 موتورهاي دیزل (اشتعال تراکمی) با اندکی تغییر و یا بدون تغییر و اصلاح به صورت مخلوط با گازوییل با نسبت هاي مختلف استفاده نمود . میزان ترکیب تابعی از شرایط اقتصادي، 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 موتورهاي دیزلی می توان از مخلوط هاي با نسبت هاي بالاتر بیودیزل تا صددرصد بیودیزل خالص در موتورهاي 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 هاي بیودیزل به گونه اي فرآیند شوند تا نیازمند هیچ تغییري در سیستم موتوري نباشند . با این وجود هنوز نقل و انتقال و ذخیره سازي آن ها نیازمند تمهیدات خاصی می باشد.
بیودیزل را می توان از استریفیکاسیون روغن هاي گیاهی مثل سویا، بادام زمینی، پنبه دانه، گل آفتاب گردان و ک انولا به صورت تازه یا مستعمل (روغن مصرف شده در آشپزي ) و نیز چربی هاي حیوانی و حتی پیه تولید کرد . تاکنون نمونه هاي اولیه موفقی از سوخت بیودیزل با اس تفاده از انواع روغن هاي 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 هاي روغنی خوراکی هستن د، استفاده از دانه هاي 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 جدیدي براي کشاورزان و تولیدکنندگان دانه هاي روغنی ایجاد می کند. از آن جا که روغن سویا سهم عمده اي از روغن تولیدي در آمریکا را تشکیل می دهد، توجه به این روغن به عنوان ماده اولیه براي تولید بیودیزل در آمریکا گسترش زیادي پیدا نموده است . در حال حاضر در آلمان حدود 1.9 میلیون هکتار انواع دانه هاي روغنی کشت می شود و تقریبا 8.2 درصد سوخت موتورهاي دیزل از این راه فراهم می گردد. در اروپا بیودیزل از روغن هاي محصولات کشاورزي تولید و Pacific به صورت گسترده اي در انواع خودروهاي دیزل استفاده می گردد . در هاوایی درموسسه Biodiesel Ins از بازیافت روغن هاي خوراکی مصرف شده، بیودیزل تولید و در ادوات دیزلی، خودروها و کشتی ها استفاده می گردد. با جمع آوري روغن هاي پسماند از رستوران ها براي این مرکز، بیش از 40 تن روغن پسماند در ماه ذخیره می گردد.

از سویی دیگر تنوع در نوع خوراك مورد استفاده براي استریفیکاسیون موجب می گردد تا خصوصیات سوخت بیودیزل به طور قابل ملاحظه اي به زنجیرهاي اسیدهاي چرب موجود در خوراك 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 واکنشگرهاي شیمیایی طی مدتی بسیار کوتاه انجام میشود.

مزیت هاي اساسی بیودیزل نسبت به دیزل (گازوییل)

مهم ترین مزیت هاي اساسی بیودیزل نسبت به دیزل (گازوییل) به شرح ذیل می باشد:
  1. میزان اکسیژن موجود در دیزل صفر است در حالیکـه بیـودیزل حـاوي 12-10 درصـد وزنـی اکـسیژن میباشد. این امر موجب کاهش دانسیته انرژي 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 اکسیدهاي 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 هاي مختلف میشود در حالی که بیودیزل اساساً عاري از آروماتیک هاست
  4. در گازوئیل هیچ پیوند دوگانه الفینی وجود ندارد در حالی که در بیودیزل تعداد قابل ملاحظـه اي 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 هیدروکربنهاي 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 تولیدي نیز از جمله مزایاي دیگر است .
  5. میزان افزایش گرماي زمین در اثر استفاده از بیودیزل به مراتب کمتر از سوخت دیزل است .
  6. مطالعات نشان می دهد به ازاي مصرف هر یک کیلوگرم از بیودیزل، سه کیلوگرم دي اکسید کـربن کمتـر تولید می شود. بنابراین میزان پخش گاز دي اکسید کربن نسبت به سوخت دیزل معمولی 65 تـا 90% کمتـر است
  7. در مقایسه با سوخت دیزل معمولی خیلی سریع توسط سیستم هاي بیولوژیکی تجزیه میگردد
  8. افزایش روانکاري موتور

در مقابل هزینه هاي بالاي تولید بیودیزل، ارزانی نسبی دیزل حاصل از فرآوري 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 اقتصادي نشان می دهند در صورتی که ق یمت نفت خام به بشکهاي بـیش از 50 دلار برسد و یا سیاست حذف یارانه انرژي اجرا گردد، تولید بیودیزل توجیه اقتصادي پیدا خواهد نمود. به همـین دلیل کشورهاي نفتخیزي چون عربستان نیز درصدد وارد کردن تکنولوژي تولید بیودیزل برآمده اند.
در ایران نیز تولید سوخت هاي گیاهی از فاضلاب و زبالـه هـایی کـه منبـع آلـی دارنـد، در سـطح آزمایشی انجام شده است . دستگاههاي تولید سوخت هاي گیـاهی در مـواردي 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 طـوري کـه در برنامـه چهـارم توسـعه کشور، تمهیداتی براي توجه به تحقیق در مورد این سوخت ها اندیشیده شده است.

در اروپا با اتخاذ سایت هاي منطقه اي و استفاده از انواع دانه هـاي روغنـی ، میـزان اسـتفاده از سـوخت هـاي غیرنفتی در سال 2005 به 17-15 درصد کل سوخت مصرفی موتورهـاي دیـزل رسـید . در طـی 15 سال گذشته روند حاکم بر مصرف انرژي جهانی بر مبناي استفاده از سوخت هاي جایگزین بوده و در سال 1992 مصوبه سیاست انرژي جهانی دولت ها را موظف کرد تا سال 2005 میزان 7.5 درصـد از سـوخت موتورهـاي فعلی را با سوخت هاي 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 انـرژي در جهـان ، اختـصاص 12 درصد از کل انرژي مصرفی را تا سال 2010 به انرژيهاي تجدیدپذیر پیشنهاد داد. اولین فاکتوري که بـراي این منظور لازم است، فروش بیو سوخت به بیش از 18 میلیون تا سال 2010 می باشد. بدین منظور کمیتـه انرژي اتحادیه اروپا براي اولین مرحله، فروش 2 درصـد بیو سـوخت مـایع را مناسـب دانـسته اسـت .
اخیـراً کمسیون اروپا (EU) پیشنهاد ایجاد قانون جدیدي براي استفاده از سوختهاي تجدیدپـذیر بـراي 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 سوختهاي مربوط به حمل و نقل و اجازه براي 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 سوختهاي تجدیدپـذیر بـسیاري 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 موادي 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 جدیـدي جهـت تولید انرژي سازگار با محیط زیست میباشد .

بررسی کالاهاي جایگزین و تجزیه و تحلیل اثرات آن

سوخت هاي فسیلی می توانند جایگزین این محصول باشند اما در آینده اي نه چندان دور بـا کـاهش میـزان ذخیره سوخت هاي فسیلی و یا حذف یارانه انرژي، 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 هاي جدید ماننـد بیودیزل برمیگردانند .

اهمیت استراتژیک بیودیزل در دنیاي 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 جلوگیري نمود

کشورهاي عمده تولیدکننده و مصرف کننده بیودیزل

اغلب کشورهاي صنعتی داراي تکنولوژي 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 اي 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، دستگاههـاي اجرایـی، شهرداريها و شوراهاي محلی که طبق قوانین و مقررات، حق وضع و اخذ عوارض دارنـد، مجـا ز نیـستند از کالاهاي 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 هاي قابل توجهی در زمینه سوخت هاي فسیلی، بی ودیزل از نظر قیمت قابل رقابت با سوخت فسیلی نیست، احتمال صادرات این محصول تا سالیان متمادي 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 براي اجراي طرح تولید بیودیزل

محل احداث واحد تولیدي بر اساس عوامل مختلفی مانند هزینه هـاي احـداث، قیمـت زمـین، نـرخ کـارگر، سهولت دسترسی به منابع اولیه و بازارهاي مصرف و نیز برخی عوامل سیاسی فرهنگی و جغرافیـایی تعیـین میگردد و به نحو بارزي در میزان قیمت تمام شده اثر بارزي دارد .
با توجه به اینکه هر دو نوع چربی حیوانی و گیاهی براي تولید بیودیزل مناسب هستند، کلیه استانهاي بـا پتانسیل بالاي دامپروري و کشاورزي براي احداث واحد تولید بیودیزل مناسبند . بنابراین با توجه بـه وجـود منابع غنی تولید چربی و نیز وجود صنایع اولیه تولید الکل وسـود، اسـتان هـاي ذیـل جهـت اجـراي 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 بندي و پیشنهاد نهایی در مورد احداث واحدهاي جدید تولید بیودیزل

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

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

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا
Call Now Buttonتماس فقط جهت سفارش طرح توجیهی