---

ایران کشوری با پتانسیل‌های بالا در دسترسی به انرژی‌های تجدیدپذیر همانند انرژی خورشیدی، آبی، بادی و انواع زیست‌توده است. بیودیزل یکی از سوخت‌های تجدیدپذیری است که همواره به‌عنوان جایگزینی مناسب و پایدار (غیرسمی، ایمن و تجزیه­پذیر) برای سوخت‌های فسیلی مطرح ‌شده است. مرور تجربه کشور های مختلف در زمینه استفاده از منابع خوراکی برای تولید بیودیزل نشان می دهد که استفاده از منابع خوراکی موجب ایجاد معضلاتی از جمله کمبود منابع غذایی برای جوامع انسانی، کمبود خوراک دام‌ها و بر هم خوردن توازن در صنایع غذایی شده و می‌تواند منجر به افزایش چشم­گیر قیمت این منابع شود. بنابراین بسیاری از محققان و پژوهشگران استفاده از منابع غیرخوراکی را به‌منظور رفع معضلات ذکرشده، مطرح کرده‌اند. تاکنون منابع غیر خوراکی بسیار گسترده ای برای تولید بیودیزل شناسایی شده است. در این مقاله، منابع غیرخوراکی بیودیزل که در ایران تولید و یا پتانسیل تولید آن‌ها وجود دارد، معرفی شده و مورد بررسی قرار گرفته و یک مطالعه پتانسیل­سنجی برای آن‌ها ارایه شده است. در اینجا منابع غیرخوراکی بیودیزل در چهار دسته ضایعات کشاورزی، روغن‌های پسماند پخت‌وپز، ریزجلبک‌ها و دانه‌های غیرخوراکی دسته‌بندی می‌شوند و این منابع بر اساس پارامتر های مختلفی همچون درصد روغن موجود، میزان روغن در هر هکتار، راندمان تولید بیودیزل، ویسکوزیته، عدد صابونی شدن و طول دوره کشت مقایسه می گردد، که بر اساس نتایج به دست آمده، دانه‌های غیرخوراکی به خصوص دانه‌های نوروزک، کرچک و گلرنگ به‌عنوان منطقی‌ترین و پایدارترین منابع تولید بیودیزل در ایران، شناسایی شده‌اند. همچنین در کار حاضر به سیاست ها و مشوق هایی که نهاد های متولی می توانند جهت رونق صنعت بیودیزل اعمال نمایند، پرداخته شده است.

---

بیودیزل سوختی پاک، تجدیدپذیر، زیست‌تخریب‌پذیر، عاری از گوگرد و ترکیبات آروماتیک با منابع اولیه مشتق از چربی‌های حیوانی، گیاهی، جلبک‌ها، قارچ‌ها و باکتری‌ها می‌باشند. درمیان این منابع، قارچ‌های روغنی با توجه به قابلیت بالای سنتز و تجمع تری‌آسیل‌گلیسرول، به عنوان منابع بسیار مطلوب تامین زیست توده بیودیزلی گزارش شده‌اند. لذا به منظور ارائه راهکارهایی در جهت افزایش راندمان تولید مبتنی بر فناوری‌های نوین زیستی، پایش مکانیسم‌های مولکولی مرتبط با تولید و تجمع لیپید در این ارگانیسم‌ها می‌تواند راهگشا باشد، که در این تحقیق در دستور کار قرار گرفت. به این منظور واکاوی مکانیسم‌های مولکولی مرتبط منجربه آشکارسازی آنزیم‌های‌ موثر در تولید و تجمع لیپید در گونه‌های مختلف قارچ‌های روغنی شد. پایش ویژگی‌های ساختاری این ژن‌ها، ضمن ارائه طول و محتوی CG متفاوت، پیوسته بودن تمامی آنها را مشخص نمود. بررسی ویژگی‌های ساختاری آنزیم‌های مذکور علاوه بر تعیین موقعیت سلولی آنها، حضور دمین‌های عملکردی MAO۱_MF، Malic_M و malic را در تمامی آنها با قابلیت تاثیرپذیری از تغییرات پس از ترجمه را نشان داد. تشابه‌یابی پروتئینی این آنزیم‌ها، منجربه معرفی گونه‌های قارچی با قابلیت احتمالی تولید چربی شد. از سویی دیگر، مدل‌سازی ساختاری آنزیم‌ها و شبه آنزیم‌های مالیک انتخابی ضمن ایجاد مدل‌های ساختاری مناسب، کیفیت و کارایی مطلوب آنها در اتصال به مالات را آشکار نمود. به طورکلی، نتایج حاصل از این تحقیق ضمن معرفی گونه‌های قارچی مناسب در تامین زیست توده بیودیزلی، منجربه معرفی آنزیم‌های موثر با ویژگی‌های خاص شد که می‌تواند در ردیابی سویه‌های توانا در تولید بیودیزل و یا تراریخت‌سازی مفید واقع گردد.

---

در این تحقیق تحلیل کاملی از تاثیر سوخت بیودیزل بر پارامترهای عملکرد و آلایندگی موتور دیزل تک سیلندر لیستر M۸/۱ انجام گرفت. بیودیزل مورد نیاز از روغن پسماند رستوران (با پایه روغن آفتابگردان) به روش ترنس استریفیکاسیون تولید شده و با استاندارد ASTM کاملا مطابقت داشت. آزمون موتور در دور ثابت rpm۷۵۰ و تحت بارهای مختلف(در پنج سطح) و مخلوط‌های مختلفی از سوخت بیودیزل و گازوئیل(در شش سطح) در شرایط تمام بار انجام‌گرفت و پارامترهای گشتاور و توان ترمزی موتور، مصرف ویژه سوخت و انتشار آلایندهای CO و UHC اندازه‌گیری شد و سپس یک مدل شبکه عصبی مصنوعی بر اساس داده‌های تجربی توسعه داده شد. از شبکه پرسپترون چند لایه برای نگاشت غیرخطی بین پارامترهای ورودی (بار دینامومتر و درصد بیودیزل موجود در مخلوط سوخت) و خروجی (گشتاور و توان ترمزی، مصرف ویژه سوخت، غلظت CO و UHC) استفاده شد. نتایج مدل نشان داد که با آموزش کافی الگوریتم پس انتشار خطا، مدل شبکه عصبی ارائه شده توانایی بسیار بالایی در پیش‌بینی پارامتراهای عملکرد و آلایندگی موتور دارد، بدون آنکه به آزمون‌های پرهزینه و وقت‌گیر موتور نیاز باشد.

---

بیودیزل یک سوخت تجدیدپذیر بوده که از روغن‌های گیاهی و یا حیوانی قابل تولید است. مهمترین ویژگی استفاده از سوخت بیودیزل قابلیت این سوخت در کاهش آلاینده‌های خروجی موتور است. در سالیان اخیر مطالعات زیادی در ارتباط با فرآیند تولید بیودیزل و عملکرد و آلایندگی‌های آن انجام شده است، اما در این تحقیقات غالباً هیچ گونه توجهی به ارزیابی اقتصادی استفاده از بیودیزل در موتور نشده است. در این مطالعه بعد از آزمایش درصدهای مختلف ترکیب سوخت بیودیزل با دیزل روی یک موتور ۴ سیلندر پرخوران، داده‌های مورد نیاز استخراج، و با استفاده از این داده‌ها واکنش احتراق تعیین گردید. سپس به کمک واکنش احتراق نرخ جرمی هر یک از آلاینده-ها بدست آمد. ارزیابی اقتصادی با در نظر گرفتن هزینه های اجتماعی آلاینده ها، هزینه سوخت ورودی و هزینه افت توان موتور انجام گردید. با توجه به قیمت پایین سوخت دیزل در ایران نتایج کلی تحقیق بدون در نظر گرفتن قیمت سوخت ورودی به دست آمد. ارزیابی فنی نیز با در نظر گرفتن نتایج مربوط به عملکرد موتور انجام گردید. نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که استفاده از دو ترکیب ۱۰ و ۱۵ درصد حجمی بیودیزل-دیزل (B۱۰ و B۱۵) علاوه بر اینکه دارای صرفه اقتصادی نسبت به دیزل خالص می‌باشند، دارای مشخصه های عملکردی مطلوبی هم هستند. در این دو ترکیب افت توان بسیار ناچیز بوده و همچنین بیشترین بازده حرارتی هم در همین دو ترکیب مشاهده شد. چنانچه فقط هزینه اجتماعی آلاینده‌ها در نظر گرفته شود، همه ترکیبات بیودیزل از دیزل خالص با صرفه‌تر می‌باشند

---

در این مقاله تبخیر قطره بیودیزل تحت شرایط کاری مختلف به صورت عددی مطالعه شده است. مدلی رایج برای تبخیر قطره سوختهای چندجزئی استفاده گردیده است. در این مدل معادلات شبه پایای فاز گاز به شکل تحلیلی و معادلات انرژی و انتقال گونه های شیمیایی فاز مایع به صورت عددی حل شده اند. زیر مدلها برای در نظر گرفتن اثر فشارهای زیاد اصلاح شده است. معادله حالت گاز واقعی پنگ-رابینسون به کار گرفته شده و تعادل فاز با به کارگیری مفهوم فوگاسیتی محاسبه شده است. همچنین اثر فشار بر خواص ترموفیزیکی و انتقالی فاز گاز در نظر گرفته شده است. پنج بیودیزل متداول که ترکیبهای متفاوتی از متیل استرها میباشند، بررسی شده اند. مشاهده شده است که تغییر در ترکیب بیودیزل تفاوت زیادی در عمر قطره ایجاد نمیکند و بیشترین تفاوت نزدیک به ۲۰% میباشد. افزایش دمای محیط به کاهش عمر قطره و شدیدتر شدن گرادیان دمای درون قطره منجر میگردد. تاثیر فشار محیط بر تبخیر قطره در دماهای مختلف متفاوت میباشد. در دماهای کم، افزایش فشار به افزایش عمر قطره می-انجامد. در حالی که در دماهای زیاد، افزایش فشار ابتدا باعث بیشتر شدن عمر قطره و سپس کاهش آن میگردد. افزایش سرعت اولیه پاشش قطره نیز عمر قطره را کاهش می دهد. نتایج نشان می دهند که در فشارهای زیاد، دمای قطره به دمای بحرانی نزدیک شده و دقت مدل با تقریب فاز گاز شبه پایا کاهش مییابد. شعاع تاثیر بخار سوخت بر محیط با افزایش دما بزرگتر و با افزایش فشار کوچکتر میگردد.

---

در سال‌های اخیر همزمان با گسترش تولید سوخت‌های زیستی تلاش‌هایی نیز برای بهینه‌سازی فرآیندهای تولید صورت گرفته است. در این تحقیق از روش سطح پاسخ به‌منظور بهینه‌سازی واکنش ترانس‌استریفیکاسیون روغن کلزا با هدف بیشینه کردن درصد تبدیل و کمینه کردن هزینه تولید استفاده گردید. با استفاده از طراحی آزمایش سه پارامتر اصلی که بر میزان درصد تبدیل مؤثر است در سه سطح مورد بررسی قرار گرفت. این سه پارامتر شامل غلظت، دما و زمان انجام واکنش است. محدوده پارامترهای انتخاب شده بر اساس مطالعات پیشین و همچنین محدودیت‌های عملی، به ترتیب به‌صورت:۱,۵ – ۰.۳ درصد؛ ۶۰ - ۴۰ درجه سانتیگراد؛ ۶۰ – ۳۰ دقیقه؛ انتخاب شد. درصد تبدیل با استفاده از رزونانس مغناطیسی هسته‌ای تعیین گردید. نتایج نشان می‌دهد که مناسب‌ترین شرایط برای تولید بیودیزل به روش ترانس‌استریفیکاسیون با نسبت مولی ثابت ۱:۶ متانول: روغن عبارت‌اند از: دما ۴۷.۲۷ درجه سانتیگراد؛ غلظت ۱.۲۴ درصد؛ زمان ۳۰ دقیقه؛ که با این شرایط میزان درصد تبدیل برابر ۷۷.۶۷ درصد و. میزان هزینه برابر ۶۷ سنت است. همچنین برخی از خصوصیات شیمایی و فیزیکی بیودیزل مشخص شد و با سوخت دیزل مقایسه گردید. نتایج به‌دست آمده از مقایسه این دو سوخت نشان‌دهنده آن است که بیودیزل جایگزین مناسبی برای سوخت دیزل است.

---

---

یکی از مشکلات عمده کشورهای جهان، تأمین انرژی مورد نیاز است. بیودیزل یکی از سوخت­های جایگزین و منابع انرژی تجدیدپذیر می­باشد. در غالب کشورها استفاده از بیودیزل  B_۵در ترکیب سوخت دیزل مرسوم است و اغلب آنها برای بکارگیری ترکیب بیودیزل B_۲۰ برنامه­ریزی کرده­اند. استفاده از گاز طبیعی در موتور دیزلی و بررسی امکان بکارگیری آن در درصدهای بالا یک راهکار نوین دیگر هست، که می­تواند وابستگی به سوخت دیزل را کمتر کند. در این راستا در این مطالعه، بیودیزل با فرآیند ترانس­استریفیکاسیون از روغن پسماند تولید شد و در دو سطح ۵ و %۲۰ در سوخت دیزل ترکیب گردید. سپس از گاز طبیعی در سه سطح ۶۰، ۷۰ و %۸۰ (G/T%) در موتور دیزل استفاده شد. آزمایشات موتور در بار کامل و در دور  rpm۱۵۰۰ انجام گرفت. به­طور کلی نتایج این آزمایش نشان داد که برای شرایطی که از بیودیزل  B_۲۰در ترکیب سوخت دیزل و از سوخت گازی نیز در مقدار %۸۰ در موتور دیزل استفاده می­شود، به دلیل کاهش در اغلب آلاینده­های انتشاری موتور، افزایش بازدهی انرژی و کاهش هزینه اقتصادی، شرایط مناسبی فراهم می­گردد؛ به­طوری که تحت این شرایط در مقایسه با موتور دیزل معمولی، توان ترمزی و بازده انرژی به ترتیب ۸,۸۶ و %۲۹.۰۶ افزایش می­یابد، همچنین مصرف سوخت ویژه ترمزی، CO و CO_۲ نیز به ترتیب ۲۶,۵، ۵۷.۵۸ و %۴.۵۴ کاهش پیدا می­کند، هرچند مقدار NOx اندکی افزایش می­یابد، ولی هزینه اقتصادی در مقایسه با دیزل % $/kwh۲۶,۴۷ کمتر می­شود و لذا از این جهت نتایج ارزشمندی را درپی دارد.