تولید و بررسی خواص بیودیزل حاصل از روغن پسماند در حضور کاتالیست مغناطیسی باریم فریت تلقیح شده با پتاسیم هیدروکسید

Abstract

امروزه سوخت بیودیزل به‌دلیل آلودگی کمتر و تجدیدپذیر بودن، جایگزینی مناسب برای سوخت دیزل شناخته شده است که عمدتاً از انواع روغن‌های گیاهی تولید می‌شود. از آنجایی‌که هزینه‌ بیودیزل تولید شده از روغن‌های خوراکی بسیار بالا است لذا روغن‌های پسماند و غیرخوراکی به‌عنوان پتانسیلی با قیمت پایین برای تولید بیودیزل ترجیح داده می‌شوند. اقدام دیگری که می‌توان برای کاهش هزینه تولید انجام داد، استفاده از کاتالیست‌های ناهمگن است. از این‌رو در این تحقیق، ابتدا بیودیزل از روغن پسماند حاصل از رستوران و با استفاده از روش تبادل استری در حضور کاتالیست مغناطیسی فریت باریم تلقیح شده با پتاسیم هیدروکسید تولید شد. کاتالیزور سنتز شده توسط طیف‌سنجی FT-IR و تکنیک VSM مورد شناسایی قرار گرفت. سپس خصوصیات مهم بیودیزل تولید شده با استاندارد ASTMD 6751 مطابقت داده شد. پس از اطمینان از ویژگی‌های مناسب سوخت بیودیزل تولید شده، تغییر عملکرد موتور تک سیلندر M 8/1 در سرعت‌های rpm 1300 تا rpm 2000 با استفاده از ترکیبات 10%، 20% و 30% سوخت بیودیزل با گازوئیل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون‌ها نشان داد که با افزایش سهم بیودیزل تا 20% حجمی در ترکیب سوخت، به‌دلیل احتراق کامل، میزان توان و گشتاور موتور افزایش می‌یابد. با توجه به ارزش گرمایی پایین بیودیزل، مقدار مصرف سوخت ویژه نیز اندکی افزایش پیدا می‌کند. همچنین به‌دلیل بهبود کیفیت احتراق، انتشار آلاینده‌های CO و UHC به‌طور تقریبی تا 73% نسبت به گازوئیل کاهش می‌یابد ولی آلاینده NOx به‌دلیل فشار و دمای بالای محفظه‌ احتراق تا 32% نسبت به سوخت دیزل افزایش می‌یابد. در مجموع نتیجه‌گیری شد که استفاده از 20% حجمی بیودیزل در ترکیب سوخت، نه تنها افت توان را همراه ندارد بلکه مصرف سوخت ویژه‌ی ترمزی را نیز کاهش می‌دهد که به لحاظ اقتصادی بسیار مهم است