بررسی خصوصیات روغن استخراج شده از Ziziphus Numularia به عنوان بیو دیزل و مقایسه آن با سوخت دیزل مرسوم در ایران

در این تحقیق خواص فیزیكی و شیمیایی بیو دیزل با سوخت دیزل رایج در كشور مورد بررسی قرار گرفت.

بخش پروژه های دانش آموزی - مهدی رحمانی

دوازدهمین دوره از پروژه ‌های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال ‌های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ‌ها و ایده ‌های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ‌ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده ‌های جالب ، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده بروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح ‌های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: بررسی خصوصیات روغن استخراج شده از Ziziphus Numularia به عنوان بیو دیزل و مقایسه آن با سوخت دیزل مرسوم در ایران

نام ارائه دهنده/دهند گان: لیلی محمدی، آرمیتا حسین پور، پریا کلیوند و راحین جعفری ‌نژاد

زمینه و نوع پروژه: محیط زیست

درجه سختی: متوسط

نام مدرسه: دبیرستان غیردولتی دخترانه مهرنامی نوین

مقدمه

در سال های اخیر به دلیل كاهش منابع سوخت های فسیلی و مسائل زیست ‌محیطی و قابلیت تجدیدپذیری این گونه از سوخت ها تحقیقات وسیعی در راستای امکان استفاده از بیودیزل به جای سوخت دیزل انجام یافته است.

بیو گاز، بیو اتانول، بیو بنزین و بیو دیزل از مهم ترین اعضای این خانواده از سوخت ها محسوب می‌ شوند. از آن جا كه قسمت اعظم آلاینده ‌هایی نظیر تركیبات نیتروژن، منو اكسید كربن، دی اكسید کربن و ذرات جامد معلق از گاز خروجی اگزوز موتورهای دیزلی ناشی می ‌شوند، لذا در میان سوخت های زیستی موجود، تحقیق در راستای یافتن سوختی جایگزین و مناسب برای سوخت دیزل سهم وسیعی از تحقیقات را به خود اختصاص داده است.

از مهم ترین دلایل انتخاب بیو دیزل ها می‌توان به تجدیدپذیری، مقادیر كم تر آلاینده های حاصل از احتراق، عدم نیاز به تغییر در ساختار موتور اشاره كرد.

بیو دیزل سوخت تجدید‌پذیر با منشا طبیعی می‌ باشد كه از واكنش بین یك الكل نوع اول (زنجیر كوتاه) با یك روغن گیاهی یا چربی حیوانی در حضور كاتالیزور اسیدی یا بازی، تحت شرایط ویژه‌ ای تولید شد. از لحاظ شیمیایی، بیودیزل الكیل استرهای اسید‌های چربی است كه از تغییرات شیمیایی اعمالی بر تری‌ گلیسرید به دست می‌ آید.

تحقیقات نشان می‌ دهد كه مناسب‌ ترین روش تولید بیودیزل از روغن گیاهی، استفاده از روش دو مرحله ای استریفیکاسیون اسیدی و ترانس استریفیکاسیون بازی می‌ باشد.

هدف

در این تحقیق خواص فیزیكی و شیمیایی بیودیزل با سوخت دیزل رایج در كشور مورد بررسی قرار گرفتند. بنابراین هدف دانش آموزان از پژوهش حاضر بررسی خصوصیات روغن استخراج شده از Ziziphus Numularia به عنوان بیو دیزل و مقایسه آن با سوخت دیزل مرسوم در ایران بود.

روش

دانش آموزان ابتدا روغن گیاهی را تا صد درجه سانتی گراد داغ کردند تا مطمئن شوند که آب آن بخار شده است. سپ در یک ظرف جدا متانل و آب قلیایی را کاملاً مخلوط کردند. این عمل منجر به ایجاد مخلوطی با عنوان met oxide شد. در این مرحله دانش آموزان met oxide را به روغن گیاهی اضافه کردند. برای بهترین نتیجه درجه حرارت آن را حدود 45 درجه سانتی گراد تنظیم کردند. در ادامه مخلوط را به خوبی چند دقیقه هم زدند، در مرحله بعد ظرف محتوی آن را در جای امنی، دور از دسترس کودکان قرار دادند و یک شب با مخلوط کار نداشتند.

بعد از گذشت یک شب دو لایه مجزا تشکیل شد. و در ته ظرف ماده چسبناک قهوه ای رنگی به وجود آمد. این مخلوط گلیسرین و متانول استفاده نشده‌، کاتالیزور و احتمالاً کمی صابون که از هر اسید چرب تولید می شود می باشد. لایه‌ روی سطح بیودیزل است.

به طور كلی با توجه به مقایسه بین خصوصیات فیزیكی و شیمیایی تركیبات مختلف متیل با سوخت دیزل مرسوم، می ‌توان نتیجه گرفت كه با افزایش سهم متیل استر، خاصیت های نقطه اشتعال، ارزش حرارتی، شاخص ستان، نقطه ابری شدن، نقطه ریزش و میزان گوگرد در جهت كارایی مناسب سوخت، كیفیت احتراق و همچنین پخش آلاینده ها بالاخص تركیبات گوگرد بهبود پیدا می كند.

مهارت های کسب شده

1. روش ایده یابی (بارش مغزی)

2. مهارت کار در آزمایشگاه (رعایت نکات ایمنی)

3.  آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز

4.  آشنایی با پروپوزال نویسی

5. آَشنایی با مقاله نویسی

6. آشنایی با تهیه پاورپوینت

7. آشنایی با نحوه جستجوی اطلاعات

8. آشنایی نحوه فیش برداری

9. مهارت ساخت پوستر علمی

10. مهارت انجام کارگروهی

تنظیم کننده: محبوبه همت