تحويل زيت الطعام لوقود حيوي Biofuel

في تجربة ناجحة للاستفادة من زيوت القلي المستعملة‏,‏ توصل فريق بحثي بمعهد بحوث البترول إلي طريقة لتحويل زيت الطعام لسولار حيوي وإضافته للجرارات الزراعية وماكينات الديزل بنسب‏65%‏ من السولار البترولي و‏35 %‏ من السولار الحيوي .

د.أحمد الصباغ يصب الوقود الحيوي في الجرار الزراعي

.

ويقول د.أحمد الصباغ رئيس الفريق البحثي ومدير معهد بحوث البترول يقدر المستوي الاقتصادي لأي دولة من طريقة وكيفية استهلاكها للطاقة في العصر الحديث. ونظرا لزيادة الاحتياج لوقود الجازولين والسولار حيث وجد في مصر أن نسبة استهلاك السولار إلي الجازولين 7:1 وتعتبر تلك نسبة عالية علاوة علي المشاكل الكبيرة التي يسببها استخدام الوقود البترولي للبيئة لذلك اتجهت أنظار العالم في السنوات الأخيرة لإنتاج وقود السولار الحيوي. لذلك سعي الفريق البحثي لتحويل زيوت القلي المستعملة لوقود حيوي كبديل للوقود الأحفوري. ومما شجع علي تطبيق تلك الفكرة توفر الإنتاج الهائل من لزيوت القلي المستعملة التي تقدر كمياتها بآلاف الأطنان سنويا, فليس من المنطقي أن تصرف هذة الكميات من زيوت القلي المستعملة في المصارف التي حتما ستؤدي لتلوث بيئي كبير وسوف يبذل في حلها كثير من الطاقات المهدرة. ويعتبر السولار الحيوي أحد أنواع الوقود النظيفة, حيث إنه قليل السمية ويتحلل حيويا ولا يحتوي علي عناصر تسبب بعد احتراقها انبعاث ملوثات للهواء الجوي مقارنة بالوقود البترولي. وتعالج تلك الزيوت النباتية التي استعملت في القلي بطرق بسيطة لتحويلها إلي سولار حيوي للتخلص من درجة لزوجتها العالية التي تسبب تكون رواسب كربونية داخل ماكينات وآلات الاحتراق الداخلي, ومن أبسط الطرق الكيميائية للمعالجة هي عملية الأسترة العكسية باستخدام الميثانول. وطبقا للتحاليل فإن السولار الحيوي الناتج من زيوت الطعام المستعملة يعتبر مصدرا جديدا للطاقة صديقا للبيئة لا تنبعث منه غازات ضارة بالبيئة علاوة علي أنه غير سام .

المصدر جريدة الأهرام يوم 19 مايو 2013 م

*

خلال حوار صحفي مع الدكتور عصام عبد المولى، عميد مركز الاستزراع المائى بالأكاديمية العربية للعلوم والتكنولوجيا حول فكرة وجدوي تحويل زيت الطعام المستعمل إلي وقود حيوي في مصر.

كيف بدأ المشروع وما هى الفكرة الرئيسية التى يقوم عليها تحويل زيت الطعام إلى وقود حيوى أو سولار؟

فكرة إنتاج الوقود الحيوى موجود فى العالم منذ عام 1974، وتعتبر دول مثل ألمانيا واليابان دولا رائدة فى هذا المجال، وأنا بدأت فى العمل على مشروع لاستغلال هذه الفكرة منذ سبع سنوات، وحاولنا التعلم من تجاربهم ولكن العقبة الأولى التى واجهتنى كانت أن أقل مكنة لتصنيع الوقود الحيوى تساوى 30 ألف دولار، وهنا بدأت البحث عن كيفية صناعة مكنة مبسطة بسعر أقل، وأطلقت أول نموذج بلغت تكلفته حوالى 15 ألف جنيه، وأخيرا كان النموذج الثانى بتكلفة حوالى 5 آلاف جنيه، عن طريق تبسيط المكنة الأصلية لتؤدى نفس الغرض بنفس الكفاءة وبطريقة أبسط .

.

ماذا يعنى مصطلح الوقود الحيوى من الأصل؟

الدكتور عصام عبد المولى : الوقود الحيوى هو الوقود الذى يتم إنتاجه من مصدر حيوى مثل زيت الطعام أو المخلفات الحيوية، وكان يتم إنتاجه فى الأصل من الطحالب الميكروسكوبية ولكنها لا تصلح فى مصر بسبب أسعارها المرتفعة، وكان يجب البحث عن بديل، وما اكتشفته أن زيت الطعام يمكن أن يؤدى نفس النتيجة، ويمكنه تقديم سولار بجودة أفضل من السولار التقليدى .

.

ما هو الفرق بين تكلفة الوقود الحيوى وتكلفة السولار؟

الوقود الحيوى الذى نقوم بتصنيعه يتكلف 3 جنيهات بينما السولار تشتريه الدولة بدولار، ولذلك سنقوم بتوفير مبلغ كبير للدولة وعملة صعبة والأهم أن المنتج صديق للبيئة .

.

ماذا يعنى منتج صديق للبيئة بالتحديد بالنسبة للسولار؟

لأن انبعاث ثانى أكسيد الكربون الذى يخرج منه أقل من السولار بنسبة 90%.

.

هل رغم ذلك يقدم نفس الكفاءة؟

الحقيقة أنه يقدم نسبة أعلى من كفاءة السولار بالنسبة للسيارات .

وأكد الدكتور أحمد الصباغ، مدير معهد بحوث البترول، أن فكرة إنتاج وقود البيوديزل Biodiesel باستخدام زيت الطعام هى فكرة مؤكدة النجاح، وأن المعهد قام بتجربة استخدام البيوديزل المنتج من زيت الطعام فى تشغيل جرار زراعى خاص بحدائق المعهد، وذلك لمدة أسبوع كامل، مؤكدا أن التجربة نجحت على المستوى العملى والاقتصادى للعاملين بهذا المجال.

.

مواصفات وتركيب وقود السيارات الناتج عن زيوت الطهي أفضل من الديزل العادي من حيث قلة الانبعاثات الكربونية الناتجة عنه، وخلوه من الكبريت، وامتيازه بطاقة حرارية عالية .

.

لماذا دول متقدمة جدا لا تزال تستخدم السولار التقليدى؟

كل دول العالم تقريبا تستخدم الوقود الحيوى، وليست الدول المتقدمة فحسب فنجد دولا أفريقية مثل موزامبيق وزامبيا لديها قانون يحتم أن يتم خلط نسبة من الوقود الحيوى بالسولار فى كل محطات البنزين .

.

إذا لماذا يتم استخدام البنزين العادى من الأصل؟

لأسباب مختلفة فى أمريكا ودول الخليج مثلا هم دول منتجة للسولار، ولذلك هو أرخص، كما أن أسعار المكن عالميا مرتفعة وفى الغالب يتم إنتاجه من الطحالب مرتفعة الثمن نسبيا، ولكن نحن سننتجه من الزيت الرخيص، والمكنة أيضا رخيصة إضافة إلى الأيدى العاملة المتوفرة، ولذلك هنا تصبح التكلفة أرخص .

*

الفكرة

(د.م. أسامه يوسف عبدالفتاح) لو فرضنا أن لدينا 100 لتر من زيت الطعام المستعمل فستتم عملية التحويل كالتالي:

  • تتم تنقية الزيت من الشوائب باستخدام قطعة قماش نظيفة .
  • يتم وضع الزيت في وعاء (علي سبيل المثال: برميل مجهز بمحبس في الأسفل) وتسخين الزيت لمدة 15 دقيقة علي درجة حرارة 100 درجة مئوية للتخلص من أي مياه موجودة بالزيت .
  • يتم تجهيز الكيماويات في وعاء آخر (الميثانول بكمية 20 لترا تقريبا وهي تمثل تقريبا نسبة 20 % من وزن الزيت + هيدروكسيد البوتاسيوم KOH بكمية 1 كيلو وهي تمثل تقريبا 1 % من وزن الزيت) مع التقليب لمدة 20 دقيقة في درجة حرارة لا تزيد علي 65 درجة مئوية (يتم خلط الميثانول بالصودا الكاوية لكن يجب الحذر لأنه ينتج مادة شديدة السمية) .
  • يتم إضافة الكيماويات إلي الزيت مع التقليب بواسطة محرك كهربي بسرعة 200 لفة/دقيقة مع التسخين في درجة حرارة 65 درجة مئوية لمدة 90 دقيقة .
  • بعد انتهاء عملية مزج الزيت مع الكيماويات يترك الخليط لمدة لا تقل عن 8 ساعات في حرارة الجو العادية وبعدها سنجد أن الخليط قد انفصل إلي طبقتين :
    • طبقة سميكة هي الجلسرين وستكون في أسفل الوعاء (حوالي 20 لترا) .
    • طبقة خفيفة وهي الوقود الحيوي وستكون فوق الجلسرين (حوالي 98 لترا) .
  • يتم سحب الجلسرين من المحبس السفلي . يفصل الجلسرين ليتم تنقيته واسترداد جزء من الميثانول غير المتفاعل .
  • يتم استخدام المياه الساخنة في غسيل الوقود الحيوي للتخلص من أي آثار للميثانول وبعد وضع الماء الساخن يتم فتح المحبس لتصريف المياه وسنجد أن لون المياه الخارجة سيكون غير صافي (يكون الغسل بالماء للتخلص من الميثانول والشوائب والمواد المتصبنة التي قد تؤذي محرك السيارة) .
  • ثم إعادة الخطوات لعدة مرات حتي تكون المياه الخارجة صافية تماماً .
  • يتم تسخين الوقود الحيوي مرة أخري للتخلص من أي آثار للمياه علي درجة حرارة 100 درجة مئوية لمدة 10 دقائق .
  • وطبعا لابد من قياس خصائصه في المعامل المتخصصة لمعرفة مواصفاته بالمقارنة بالديزل البترولي (من حيث اللزوجة – الكثافة – درجة الوميض – درجة الإشتعال – الرقم السيتاني – القيمة الحرارية – نسبة الرماد – نسبة الجلسرين – نسبة المياه … إلخ) والآن اصبح لدينا وقود حيوي طبيعي جاهز للإستخدام في محركات الديزل في كل التطبيقات .

*

الجدوي الإقتصادية

يؤكد الدكتور أسامة أهمية الجدوي الإقتصادية بالشكل الموضح للعناصر التي تدخل في انتاج الوقود الحيوي ومنها يتضح أن الكيماويات تمثل حوالي نصف تكاليف الإنتاج ويليها ثمن الزيت المستعمل والذي يمثل 30 % تقريبا من تكاليف الإنتاج .

ويمكننا تقليل التكاليف عن طريق زيادة كمية الإنتاج حيث سيتم شراء الكيماويات بكميات أكبر (بالجملة) وبالتالي ينخفض السعر.

كلما زادت الكمية المنتجة نحصل علي كمية أكبر من الجلسرين .

*

مصادر أخري للوقود الحيوي

جميع الزيوت الطبيعية تصلح لإنتاج البيوديزل أيضا، و زيت القمح هو أكثر أنواع الزيوت إنتاجا للبيوديزل .

.

نباتات غير غذائية لإنتاج الوقود الحيوي

يجب التحول إلي نباتات تعطى زيوت لا تستهلك فى الغذاء وسعرها رخيص، وهذه النباتات موجودة، وهى نوعان، جتروفا، وهى شجرة صحراوية تعطى ثمارا زيتية، وزيت هذه الشجرة لا يصلح إلا ليكون وقودا حيويا، ونحن بالفعل بدأنا فى زراعة هذه الشجرة منذ عامين وانتقلت بها من النظام التجريبى إلى مزرعة فى منطقة برج العرب وهى تنمو بأقل كمية مياه وفى أرض صحراوية ولا تحتاج أى أسمدة، أما الثانية فهى شجيرة صغيرة تسمى ساليكورنيا، وهى تنمو على شواطئ البحر ولا تروى إلا بالماء المالح الذى يتوفر لدينا بشدة فى شواطئ البحر المتوسط والأحمر غير المستغلين .

نبات الجيتروفا، يمكن زراعته فى صحراء مصر الواسعة كما أنه يروى بمياه الصرف الصحى .

.

المخلفات البلاستيكية والبتروكيماوية

فى سياق متصل قال الدكتور أحمد الصباغ، مدير معهد بحوث البترول ، إن المعهد أجرى العديد من التجارب على تحويل المخلفات البلاستيكية والبتروكيماوية إلى وقود الديزل والبنزين بنسبة 80%، وكذلك إنتاج البيوديزل Biodiesel من الطحالب الخضراء، وإنتاج البيو إيثانول من مصاصة القصب والمخلفات الزراعية .

*

تابع صفحتنا علي الفيس بوك

**************************************************

  handwave-yellow

مواضيع ذات صلة

.

**************************************

handwave-yellow

 

 

Share this...شارك المقالة
Email this to someone
email
Share on Reddit
Reddit
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on Facebook
Facebook
Share on LinkedIn
Linkedin

أترك تعليق