استفاده از محصولات گیاهی به عنوان سوخت
سوخت قرن بیست و یكم
شركت خودروسازی دایملر كرایسلر دست به خلاقیت جالبی زده است و متخصصان و كارشناسان خود را با حمایت های مالی لازم بر آن داشته كه پروژه ای خاص را با توجه به مواردی كاملا نامتجانس مثل شن ها و خاك های روان، گیاهی معمولی از تیره ای نه چندان خاص به كار گیرند. هدف پروژه استفاده از میوه گیاهی به نام «یاتروفا» نوعی بوته است برای تولید سوخت جدیدی به نام بیودیزل، تا این سوخت را برای استفاده در خودروهای تولیدی این شركت به كار گیرند. پروژه یاتروفا هنوز در فاز آغازین خود است و كشت سال گذشته آن منجر به نتایج خوبی شد، چون قلمه های آن دوران سخت را پشت سر گذاشته و به گیاهان بزرگی تبدیل شدند و توانستند اولین محصول خود را كه نوعی دانه روغنی است، تولید كنند. این همان اتفاقی است كه پژوهشگران كشاورزی بسیار به آن علاقه مند هستند. دانه های یاتروفا كه به اندازه یك بادام است ذخیره قابل توجهی از روغن دارد، البته چنین موضوعی برای كشاورزان هندی پدیده جدیدی نیست، چون این گیاه در بسیاری از نقاط هندوستان رشد می كند. كشاورزان با توجه به آشنایی دیرینه ای كه با گیاه و دانه های آن دارند، هرگز از روغن آن برای خوردن استفاده نمی كنند زیرا بسیار سمی است.
از این روغن ها و یا حتی از سایر قسمت های گیاه نمی توان به عنوان خوراك برای حیوانات استفاده كرد. به همین دلیل كشاورزان در بسیاری از نقاط هند از گیاه یاتروفا به عنوان حصاری برای محافظت از مزارع خود در برابر حیوانات استفاده می كنند. اما متخصصان در هندوستان به روستائیان تفهیم كرده اند كه درصدد هستند از روغن این گیاه استفاده كرده و آن را به نوعی سوخت قابل مصرف برای موتورهای درون سوز تبدیل كنند كه این سوخت را «بیودیزل» یا «دیزل زیستی» نام گذاشته اند. البته توجیه چنین چیزی به روستائیان مشكل است. اما آنچه كه انجام این كار را عملی كرده، این است كه گیاه یاتروفا برای آنها افزایش درآمد در پی داشته است. كشت گیاه یاتروفا در درازمدت می تواند باعث شود كه بیابان های لم یزرع تبدیل به كشتزارهای حاصلخیز شوند. برای مثال در ایالت گجرات هندوستان بیابان وسیعی وجود دارد كه مساحت آن بیش از چهل هزار كیلومتر مربع است و در بین ساكنان منطقه به سرزمین مرده معروف است.
در مورد اینكه چرا دایملر كرایسلر خود را درگیر این موضوع كرده است دلایل آشكاری وجود دارد. یكی از اهداف اصلی گروه ایجاد حركت پایدار است و هدف دیگر این است كه از مواد خام با قابلیت تجدیدشوندگی البته در صورتی كه از نظر فنی و اقتصادی توجیه پذیر باشند در ساخت قطعات اتومبیل و یا به عنوان سوخت استفاده شود. پروژه یاتروفا می تواند این موقعیت را ایجاد كند تا این اهداف تحقق یابد. بنابر اظهار پروفسور فالی هدف گروه، اثبات این موضوع به مشتریان و مقامات هندوستان است كه موتورهای دیزلی مدرن در مقایسه با موتورهای بنزینی آلودگی نسبتا یكسانی دارند ولی از نظر اقتصادی بسیار باصرفه تر هستند، در ضمن سوخت مورد نیاز را می توان توسط منابع تجدیدشونده موجود در هندوستان تولید كرد. چنین موضوعی برای اقتصاد هند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. رشد و توسعه در هند با توجه به جمعیت رو به افزایش آن میزان تقاضا برای نفت خام را به طور دائم افزایش داده است و تولید داخلی، دیگر جوابگوی نیاز امروزی نیست. امروزه هندوستان هفتاد درصد نفت مورد نیاز خود را از بازارهای جهانی تامین می كند و ۳۰ درصد بودجه وارداتی این كشور به واردات نفت خام اختصاص دارد.
در نتیجه تولید بیودیزل از منابع حیات شونده در درازمدت می تواند باعث كاهش چشمگیری در هزینه های واردات شود. از طرف دیگر كشت گیاهانی مانند یاتروفا كه می توانند انرژی تولید كنند، با كشت محصولات غذایی كه در زمین های حاصلخیز تولید می شوند هیچ گونه تعارضی ندارد. یكی دیگر از تحقیقاتی كه دانشمندان در حین این پروژه مشغول بررسی آن هستند، این است كه آیا كشت گیاهان انرژی زا مانند یاتروفا در طول چندین سال می تواند منجر به این شود كه زمین های نابود شده مجددا احیا شده و به زمین های مناسب برای كار كشاورزی تبدیل شوند. آنها امیدوارند كه با كشت این گیاه فرآیند فرسایش زمین متوقف شده و در درازمدت كیفیت خاك بهبود پیدا كند، چرا كه پوشش گیاهی ای كه در اثر این بوته ایجاد شود باعث می شود كه جداسازی مواد آلی خاك در اثر باد و باران متوقف شود، زیرا این گیاهان بوته ای باعث محافظت از خاك می شوند. گستردگی ریشه گیاهان، خاك را قادر می سازد كه آب باران را برای مدت طولانی تری در خود ذخیره كند. برگ های خشك شده و شاخه های خشك شده و جدا شده از گیاه كه بر روی خاك این مناطق می افتند باعث افزایش مواد غذایی شده و لایه جدیدی از خاك در زمین ایجاد می شود. برای تحقیق بیشتر برنامه دیگری نیز در دستور كار قرار گرفته و آن عبارت است از كشت مشترك یاتروفا و گیاهانی دیگر كه مقاوم هستند.
گروه تحقیقاتی علاقه ای نداشت كه تا زمان رسیدن محصول صبر كند، بنابراین برای انجام آزمایش های خود یعنی خالص سازی روغن گرفته شده از گیاه یاتروفا، از كشاورزان سراسر هند هشت هزار تن دانه گیاه یاتروفا خریدند. این گروه موفق شد در بهار سال ۲۰۰۵ مقدار ۲۴۰۰ لیتر از بیودیزل با كیفیت بسیار خوب را از طریق فرآیندی كه شرح داده شد، استخراج كند. این سوخت در اختیار نمایندگی شركت دایملر كرایسلر هند قرار گرفت و به وسیله آن سفری به دور هندوستان انجام شد. این تور مسافرتی به وسیله مرسدس بنز C220 انجام شد كه برای به كارگیری این سوخت تغییراتی در آن صورت گرفته بود. مجموع طول سفر شش هزار كیلومتر بود و طی آن از ۱۲ شهر عبور كرد. نتایج به دست آمده از این سفر به دو دلیل كاملا راضی كننده بود اول اینكه مشخص شد از سوخت های زیستی كه از این گیاه به دست می آید به راحتی می توان در موتورهای دیزلی مدرن البته با اندكی تغییرات استفاده كرد. علاوه بر آن میزان هیدروكربن های خروجی ناشی از اشتعال این سوخت كه محترق نشده اند، فقط نصف موتورهایی است كه از سوخت گازوئیل معمولی استفاده می كنند و میزان ذرات خروجی از اگزوز نیز یك سوم موتورهای دیگر است. دوم اینكه این موضوع با استقبال گسترده مردم هند بنا به گزارش دایملر كرایسلر قرار گرفت. به طوری كه دو ایالت دیگر هند در حال بررسی اجرای پروژه مشابهی در زمین های لم یزرع خود به منظور كشت این گیاه برای تولید سوخت هستند. البته بنا به اظهار مقام های فنی شركت خودروسازی دایملر كرایسلر این سوخت پاك هنوز از نظر كیفیت به سطح دلخواه نرسیده است. ولی با این حال با استاندارد اتحادیه اروپا Eu مطابقت كامل دارد. از امتیازات عمده این سوخت، بالا بودن درجه اكتان، پایین بودن محتوای گوگرد و بالا بودن محتوای اكسیژن آن است كه در مجموع احتراق فوق العاده ای را ایجاد می كند. علاوه بر همه اینها در احتراق بیودیزل میزان گاز دی اكسیدكربنی كه به وجود می آید معادل میزان دی اكسیدكربنی است كه گیاه در طول دوره رشد خود از اتمسفر جذب كرده است و بنابراین میزان CO2 آن نیز از سایر سوخت های دیگر كمتر است. اما در خاتمه باید به یك سئوال بسیار مهم پاسخ داد و آن اینكه آیا می توان روش كشت مناسبی را ایجاد كرد و همین طور فرآیندهای تولید مناسبی را به وجود آورد به طوری كه بتوان از این گیاه، سوختی را به دست آورد كه از نظر قیمت بتواند با گازوئیل معمولی به راحتی رقابت كند خوشبختانه پاسخ دایملر كرایسلر مثبت است. شركای این پروژه درصددند كه امكان به دست آوردن محصولات دیگری را كه جنبه سودآوری داشته باشند، بررسی كنند. به طور نمونه گلیسیرینی كه به عنوان محصول زائد در این فرآیند به دست می آید قابل فروش در بازارهای جهانی است. از دیگر مواردی كه می تواند قابل فروش و استفاده باشد بعد از اینكه روغن از دانه ها استخراج می شود و سم آن جدا می شود، نوعی پروتئین به نام «كرسین» است كه می تواند به عنوان خوراك مورد استفاده دام باشد. در ضمن از باقی مانده های گیاه بعد از جدا شدن روغن از آن و پیش از آنكه سم آن را جدا كنند، می توان به عنوان كود برای افزایش قدرت باروری زمین استفاده كرد. از طرف دیگر محققان شهر یاها وناگار، قلمه هایی را از گیاهان مختلف جمع آوری كرده تا آنها را تكثیر كنند. این قلمه ها در گلخانه های مخصوص نگهداری می شود تا زمانی كه ارتفاع آنها به ۲۵ سانتی متر برسد و سپس به مزارع منتقل می شوند. بخش كوچكی از گیاهان نیز از بذر تولید می شوند. تفاوت این روش و تكثیر از طریق قلمه این است كه در مورد قلمه گیاهی كه به وجود می آید دقیقا آرایش ژنتیكی گیاه اصلی را كه سرشار از محصول است، دارا است.
همه اینها باعث ایجاد ارزش افزوده در فرآیند تولید این گیاه و در نتیجه تولید بیودیزل می شوند اما تحقق یافتن تمامی این اهداف نیاز به حوصله و اندكی زمان دارد كه به نتیجه برسد و تحول بزرگی در صنعت تولید سوخت به وجود آورد.
منبع:Hightech Report.com
ارسالي از طرف کاربر محترم : sabamm
/ج
شركت خودروسازی دایملر كرایسلر دست به خلاقیت جالبی زده است و متخصصان و كارشناسان خود را با حمایت های مالی لازم بر آن داشته كه پروژه ای خاص را با توجه به مواردی كاملا نامتجانس مثل شن ها و خاك های روان، گیاهی معمولی از تیره ای نه چندان خاص به كار گیرند. هدف پروژه استفاده از میوه گیاهی به نام «یاتروفا» نوعی بوته است برای تولید سوخت جدیدی به نام بیودیزل، تا این سوخت را برای استفاده در خودروهای تولیدی این شركت به كار گیرند. پروژه یاتروفا هنوز در فاز آغازین خود است و كشت سال گذشته آن منجر به نتایج خوبی شد، چون قلمه های آن دوران سخت را پشت سر گذاشته و به گیاهان بزرگی تبدیل شدند و توانستند اولین محصول خود را كه نوعی دانه روغنی است، تولید كنند. این همان اتفاقی است كه پژوهشگران كشاورزی بسیار به آن علاقه مند هستند. دانه های یاتروفا كه به اندازه یك بادام است ذخیره قابل توجهی از روغن دارد، البته چنین موضوعی برای كشاورزان هندی پدیده جدیدی نیست، چون این گیاه در بسیاری از نقاط هندوستان رشد می كند. كشاورزان با توجه به آشنایی دیرینه ای كه با گیاه و دانه های آن دارند، هرگز از روغن آن برای خوردن استفاده نمی كنند زیرا بسیار سمی است.
از این روغن ها و یا حتی از سایر قسمت های گیاه نمی توان به عنوان خوراك برای حیوانات استفاده كرد. به همین دلیل كشاورزان در بسیاری از نقاط هند از گیاه یاتروفا به عنوان حصاری برای محافظت از مزارع خود در برابر حیوانات استفاده می كنند. اما متخصصان در هندوستان به روستائیان تفهیم كرده اند كه درصدد هستند از روغن این گیاه استفاده كرده و آن را به نوعی سوخت قابل مصرف برای موتورهای درون سوز تبدیل كنند كه این سوخت را «بیودیزل» یا «دیزل زیستی» نام گذاشته اند. البته توجیه چنین چیزی به روستائیان مشكل است. اما آنچه كه انجام این كار را عملی كرده، این است كه گیاه یاتروفا برای آنها افزایش درآمد در پی داشته است. كشت گیاه یاتروفا در درازمدت می تواند باعث شود كه بیابان های لم یزرع تبدیل به كشتزارهای حاصلخیز شوند. برای مثال در ایالت گجرات هندوستان بیابان وسیعی وجود دارد كه مساحت آن بیش از چهل هزار كیلومتر مربع است و در بین ساكنان منطقه به سرزمین مرده معروف است.
در مورد اینكه چرا دایملر كرایسلر خود را درگیر این موضوع كرده است دلایل آشكاری وجود دارد. یكی از اهداف اصلی گروه ایجاد حركت پایدار است و هدف دیگر این است كه از مواد خام با قابلیت تجدیدشوندگی البته در صورتی كه از نظر فنی و اقتصادی توجیه پذیر باشند در ساخت قطعات اتومبیل و یا به عنوان سوخت استفاده شود. پروژه یاتروفا می تواند این موقعیت را ایجاد كند تا این اهداف تحقق یابد. بنابر اظهار پروفسور فالی هدف گروه، اثبات این موضوع به مشتریان و مقامات هندوستان است كه موتورهای دیزلی مدرن در مقایسه با موتورهای بنزینی آلودگی نسبتا یكسانی دارند ولی از نظر اقتصادی بسیار باصرفه تر هستند، در ضمن سوخت مورد نیاز را می توان توسط منابع تجدیدشونده موجود در هندوستان تولید كرد. چنین موضوعی برای اقتصاد هند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. رشد و توسعه در هند با توجه به جمعیت رو به افزایش آن میزان تقاضا برای نفت خام را به طور دائم افزایش داده است و تولید داخلی، دیگر جوابگوی نیاز امروزی نیست. امروزه هندوستان هفتاد درصد نفت مورد نیاز خود را از بازارهای جهانی تامین می كند و ۳۰ درصد بودجه وارداتی این كشور به واردات نفت خام اختصاص دارد.
در نتیجه تولید بیودیزل از منابع حیات شونده در درازمدت می تواند باعث كاهش چشمگیری در هزینه های واردات شود. از طرف دیگر كشت گیاهانی مانند یاتروفا كه می توانند انرژی تولید كنند، با كشت محصولات غذایی كه در زمین های حاصلخیز تولید می شوند هیچ گونه تعارضی ندارد. یكی دیگر از تحقیقاتی كه دانشمندان در حین این پروژه مشغول بررسی آن هستند، این است كه آیا كشت گیاهان انرژی زا مانند یاتروفا در طول چندین سال می تواند منجر به این شود كه زمین های نابود شده مجددا احیا شده و به زمین های مناسب برای كار كشاورزی تبدیل شوند. آنها امیدوارند كه با كشت این گیاه فرآیند فرسایش زمین متوقف شده و در درازمدت كیفیت خاك بهبود پیدا كند، چرا كه پوشش گیاهی ای كه در اثر این بوته ایجاد شود باعث می شود كه جداسازی مواد آلی خاك در اثر باد و باران متوقف شود، زیرا این گیاهان بوته ای باعث محافظت از خاك می شوند. گستردگی ریشه گیاهان، خاك را قادر می سازد كه آب باران را برای مدت طولانی تری در خود ذخیره كند. برگ های خشك شده و شاخه های خشك شده و جدا شده از گیاه كه بر روی خاك این مناطق می افتند باعث افزایش مواد غذایی شده و لایه جدیدی از خاك در زمین ایجاد می شود. برای تحقیق بیشتر برنامه دیگری نیز در دستور كار قرار گرفته و آن عبارت است از كشت مشترك یاتروفا و گیاهانی دیگر كه مقاوم هستند.
گروه تحقیقاتی علاقه ای نداشت كه تا زمان رسیدن محصول صبر كند، بنابراین برای انجام آزمایش های خود یعنی خالص سازی روغن گرفته شده از گیاه یاتروفا، از كشاورزان سراسر هند هشت هزار تن دانه گیاه یاتروفا خریدند. این گروه موفق شد در بهار سال ۲۰۰۵ مقدار ۲۴۰۰ لیتر از بیودیزل با كیفیت بسیار خوب را از طریق فرآیندی كه شرح داده شد، استخراج كند. این سوخت در اختیار نمایندگی شركت دایملر كرایسلر هند قرار گرفت و به وسیله آن سفری به دور هندوستان انجام شد. این تور مسافرتی به وسیله مرسدس بنز C220 انجام شد كه برای به كارگیری این سوخت تغییراتی در آن صورت گرفته بود. مجموع طول سفر شش هزار كیلومتر بود و طی آن از ۱۲ شهر عبور كرد. نتایج به دست آمده از این سفر به دو دلیل كاملا راضی كننده بود اول اینكه مشخص شد از سوخت های زیستی كه از این گیاه به دست می آید به راحتی می توان در موتورهای دیزلی مدرن البته با اندكی تغییرات استفاده كرد. علاوه بر آن میزان هیدروكربن های خروجی ناشی از اشتعال این سوخت كه محترق نشده اند، فقط نصف موتورهایی است كه از سوخت گازوئیل معمولی استفاده می كنند و میزان ذرات خروجی از اگزوز نیز یك سوم موتورهای دیگر است. دوم اینكه این موضوع با استقبال گسترده مردم هند بنا به گزارش دایملر كرایسلر قرار گرفت. به طوری كه دو ایالت دیگر هند در حال بررسی اجرای پروژه مشابهی در زمین های لم یزرع خود به منظور كشت این گیاه برای تولید سوخت هستند. البته بنا به اظهار مقام های فنی شركت خودروسازی دایملر كرایسلر این سوخت پاك هنوز از نظر كیفیت به سطح دلخواه نرسیده است. ولی با این حال با استاندارد اتحادیه اروپا Eu مطابقت كامل دارد. از امتیازات عمده این سوخت، بالا بودن درجه اكتان، پایین بودن محتوای گوگرد و بالا بودن محتوای اكسیژن آن است كه در مجموع احتراق فوق العاده ای را ایجاد می كند. علاوه بر همه اینها در احتراق بیودیزل میزان گاز دی اكسیدكربنی كه به وجود می آید معادل میزان دی اكسیدكربنی است كه گیاه در طول دوره رشد خود از اتمسفر جذب كرده است و بنابراین میزان CO2 آن نیز از سایر سوخت های دیگر كمتر است. اما در خاتمه باید به یك سئوال بسیار مهم پاسخ داد و آن اینكه آیا می توان روش كشت مناسبی را ایجاد كرد و همین طور فرآیندهای تولید مناسبی را به وجود آورد به طوری كه بتوان از این گیاه، سوختی را به دست آورد كه از نظر قیمت بتواند با گازوئیل معمولی به راحتی رقابت كند خوشبختانه پاسخ دایملر كرایسلر مثبت است. شركای این پروژه درصددند كه امكان به دست آوردن محصولات دیگری را كه جنبه سودآوری داشته باشند، بررسی كنند. به طور نمونه گلیسیرینی كه به عنوان محصول زائد در این فرآیند به دست می آید قابل فروش در بازارهای جهانی است. از دیگر مواردی كه می تواند قابل فروش و استفاده باشد بعد از اینكه روغن از دانه ها استخراج می شود و سم آن جدا می شود، نوعی پروتئین به نام «كرسین» است كه می تواند به عنوان خوراك مورد استفاده دام باشد. در ضمن از باقی مانده های گیاه بعد از جدا شدن روغن از آن و پیش از آنكه سم آن را جدا كنند، می توان به عنوان كود برای افزایش قدرت باروری زمین استفاده كرد. از طرف دیگر محققان شهر یاها وناگار، قلمه هایی را از گیاهان مختلف جمع آوری كرده تا آنها را تكثیر كنند. این قلمه ها در گلخانه های مخصوص نگهداری می شود تا زمانی كه ارتفاع آنها به ۲۵ سانتی متر برسد و سپس به مزارع منتقل می شوند. بخش كوچكی از گیاهان نیز از بذر تولید می شوند. تفاوت این روش و تكثیر از طریق قلمه این است كه در مورد قلمه گیاهی كه به وجود می آید دقیقا آرایش ژنتیكی گیاه اصلی را كه سرشار از محصول است، دارا است.
همه اینها باعث ایجاد ارزش افزوده در فرآیند تولید این گیاه و در نتیجه تولید بیودیزل می شوند اما تحقق یافتن تمامی این اهداف نیاز به حوصله و اندكی زمان دارد كه به نتیجه برسد و تحول بزرگی در صنعت تولید سوخت به وجود آورد.
منبع:Hightech Report.com
ارسالي از طرف کاربر محترم : sabamm
/ج