امکان سنجی تولید سوخت حمل و نقل از ضایعات پلاستیک

بیودیزل به عنوان یک سوخت تجدیدپذیر طی یک فرایند شیمیایی از مواد بیولوژیکی تولید می شود. بیودیزل علی رغم مزایای منحصربه فرد خود از جمله کاهش آلاینده ها و روانکاری موتور دارای نقایصی از قبیل افزایش اکسیدهای نیتروژن، کاهش عملکرد موتور و هزینه بالا می باشد. معمولا برای مرتفع ساختن مشکلات فنی آن از بیودیزل به عنوان افزودنی به سوخت دیزل استفاده می کنند. این امر علاوه بر اعمال تاثیرات مثبت بیودیزل، اثرات منفی آن را تا حدی کاهش می دهد. همچنین اخیرا تلاش شده است که بیودیزل را از منابع غیرخوراکی، ضایعات کشاورزی با هدف کاهش بهای آن تولید کنند. در این تحقیق ضمن تولید بیودیزل از ضایعات روغن گیاهی، جهت ارتقا کیفیت سوخت از ضایعات پلاستیک استفاده شد. پلی استایرن انبساطی یک نوع پلیمر مرسوم است که به دلیل ساختار شیمیایی منحصربه فرد بازیافت (به چرخه بازگرداندن) آن از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. پلی استایرن منبسط شده به علت داشتن ارزش حرارتی بالا گزینه مناسبی برای بازیافت انرژی آن است. یک کیلوگرم پلی استایرن منبسط شده معادل 3/1 لیتر سوخت مایع انرژی دارد. انحلال پلی استایرن در بیودیزل به دلیل خاصیت حلالیت بیودیزل امکان پذیر شد. مطالعات انجام شده در این پژوهش به دو بخش شیمی فیزیک شامل سینیتیک انحلال، پارامتر حلالیت، پارامتر برهم کنش بیودیزل-پلیمر، نقطه اشتعال، چگالی، ویسکوزیته دینامیکی و سینماتیکی و آزمون موتور شامل پارامترهای مربوط به عملکرد موتور (توان، فشار موثر، مصرف سوخت، نسبت λ، بازده گرمایی و تبدیل سوخت) و همچنین آلاینده های حاصل از احتراق (میزان مونو و دی اکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن، دوده و محتوای اکسیژن خروجی)تقسیم بندی می شوند. نتایج، امکان انحلال پلی استایرن انبساطی را به همراه کاهش چگالی و ویسکوزیته، افزایش نقطه اشتعال، کاهش مصرف سوخت و افزایش بازده حرارتی در ازای کاهش ناچیزی در توان نشان داد. در نتیجه ترکیب سوختی متشکل از 5 گرم پلی استایرن انبساطی در 100 میلی لیتر بیودیزل و رقیق شده تا محلول 5% با سوخت دیزل، به-عنوان ترکیب بهینه، سبب کاهش تمامی آلاینده ها به خصوص اکسیدهای نیتروژن به میزان 10% نسبت به سوخت دیزل در شرایط عملکرد گشتاور و سرعت ماکزیمم موتور شد. کلمات کلیدی: بیودیزل، ضایعات کشاورزی، ضایعات پلاستیک، عملکرد موتور دیزل، آلاینده ها، خواص سوخت.