رهایی از آلودگی هوا و تامین انرژی با تولید ریز جلبک‌ از co2

گام جدید محققان کشور؛

رهایی از آلودگی هوا و تامین انرژی با تولید ریز جلبک‌ از co2

سیناپرس: محققان پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی ایران موفق به طراحی و ساخت فتوبیوراکتور نیمه صنعتی تولید ریز جلبک ها از دی اکسید کربن شدند.

حبیب قوام سعیدی، پژوهشگر پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی در گفت و گو با سینا پرس گفت: تثبیت دی اکسید کربن، دفع پساب ها و تامین خوراک سه مقوله حیاتی برای سامانه های زیستی انسانی است. امروزه تکنولوژی‌های مختلفی برای جذب دی اکسید کربن در دنیا وجود دارد. در روش های غیر زیستی، مسایلی همچون صرف هزینه، فضا و زمان زیاد مشهود است بنابراین در سال های اخیر روش های بیولوژیک بسیاری مورد توجه دانشمندان جهان قرار گرفته است. در این میان استفاده از میکروجلبک‌ها نسبت به روش های مختلف زیستی جذب دی اکسید کربن از اهمیت بیشتری برخوردار است.

وی به مزایای اجرای این طرح اشاره کرد و افزود: بازدهی تبدیل فتوسنتز بالا، نرخ سریع تولید بایومس(زیست توده؛ یکی از منابع مهم انرژی‌های تجدیدشونده است)، ظرفیت تولید محصولات متنوع مانند مکمل های غذایی، توانایی رشد در اکوسیستم های مختلف، تجزیه زیستی فوق العاده محیط زیست همچون تثبیت دی اکسید کربن از اتمسفر و گازهای دودکش، تصفیه پساب ها، رقابت نکردن با محصولات کشاورزی در زمینه تصاحب زمین و بازار مصرف از جمله مزایای اجرای این طرح است.

وی اظهار کرد: هر تن جلبک تولید شده از این روش می تواند به طور متوسط 1/8 تن دی اکسید کربن تثبیت کند؛ انتخاب مناسب گونه میکروجلبکی، شرایط و سیستم کشت عواملی کلیدی برای دستیابی به ظرفیت های بالای تثبیت دی اکسید کربن و بازدهی زیاد استخراج محصول است.

وی به تفاوت این بیوراکتور نسبت به نمونه های مشابه اشاره کرد و گفت: هم اکنون فتو بیوراکتورهای موجود در مقیاس تجاری هنوز نتوانسته اند در مورد بسیاری از مسایل موجود راه حلی بهینه ای را ارایه دهند. طراحی مبتکرانه یک فتوبیوراکتور مناسب می‌تواند به نرخ رشد بالای میکروجلبک ها، تثبیت بیشتر دی اکسید کربن و کاهش هزینه های تولید بیانجامند. ما در این پروژه به طراحی، ساخت و عملکرد شکل ویژه فتو بیوراکتورهای هواگرد و اثر پارامترهای هیدوردینامیک و انتقال جرم، برگشت گونه میکروجلبکی کلرلاولگاریس پرداخته ایم.

قوام سعیدی تصریح کرد: هم اکنون واحدهای نیروگاهی و صنعتی منتشر کننده دی اکسید کربن کشور با مشکلات هزینه ای، کاهش آلایندگی و پرداخت جریمه های سنگین مواجه هستند. از جمله صنایع درگیر با این معضل، افزون بر نیروگاه ها، کارخانه های سیمان، آهن، استیل، تولید شکر، لاستیک، دوده، آلومینیوم،کاغذ،کود، ماء الشعیر، نوشابه سازی ها، پتروشیمی، صنایع شیمیایی غیر آلی و نیز معادن است.

این پژوهشگر بیان کرد: ریز جلبک‌ها، دی اکسید کربن ترکیب شده با سایر گازهای دودکش و آب را به مولکول های زیستی اساسی همچون پروتین ها، لیپیدها، کربوهیدارت ها، رنگ دانه ها، نوکلئیک اسیدها تبدیل می کنند. این مولکول‌های زیستی کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارند؛ تولید سوخت‌های زیستی برای تامین انرژی نو، تامین خوراک دام و کودهای آلی برای مصارف  کشاورزی، تامین غذا و دارو و لوازم آرایشی در حوزه بهداشت و درمان، تامین غذای فضانوردان ،جذب دی اکسید کربن و تصفیه پساب ها در کپسول های زیستی برای صنایع فضایی از جمله مهمترین کاربردهای این مولکول هاست. همچنین این ریز جلبک ها در صنایع انتشار دهنده گازهای گلخانه های و پساب‌های صنعتی کاربرد فراوانی دارند.

وی یاد آور شد: مقایسه رشد کلرلاولگاریس تحت شرایط بهینه این پژوهش با منحنی رشد آن در فتو بیوراکتورهای مطالعات دیگر، نشان می دهد، شرایط رشد در این فتو بیوراکتور به گونه ای است که حداکثر غلظت در کوتاه ترین زمان حاصل شده است.

تولید انرژی الکتریکی از ضایعات مرکبات

سیناپرس: پژوهشگران ایتالیائی در سیسیل موفق شدند با استفاده از ضایعات مرکبات تولید شده در این منطقه در یک کارخانه صنعتی کوچک ، نوعی سوخت لازم جهت فعالیت ژنراتورهای مولد برق ایجاد کرده و برق مورد نیاز 333 منزل مسکونی را فراهم کنند .

پژوهشگران ایتالیائی در حال بررسی و مطالعه نحوه ساخت نوعی سوخت سبز و بدون آلودگی از ضایعات مرکبات هستند . مرکز این پروژه در منطقه سیسیل ایتالیا قرار دارد که یکی از مهمترین مراکز تولید مرکبات در این کشور اروپائی محسوب می شود . این پروژه مطالعاتی روز گذشته به طور رسمی آغاز به کار کرده و عنوان این پروژه نیز انرژی مرکبات  "Energy from citrus fruits"  اعلام شده است .

لازم به توضیح است که این پروژه با حمایت و پشتیبانی مالی چندین موسسه و نهاد مختلف از جمله ، بخش صنعتی تولید مرکبات سیسیل ، دانشگاه کاتانیا University of Catania و کوکاکولا انجام می شود . همچنین  به منظور انجام این تحقیقات ، یک کارخانه صنعتی کوچک به منظور استفاده از ظرفیت های تبدیل پسماندها و ضایعات مرکبات از قبیل پوست ، تفاله و هسته آن ها به سوخت زیستی تجدید پذیر ، در اختیار این پروژه قرار گرفته است .

به گفته برنامه ریز این پروژه ، هر ساله بیش از 340 تن ضایعات مرکبات در این مناطق تولید می شود که زنجیره دفع و از بین بردن آن ها هزینه ای بالغ بر ده میلیون یورو را شامل می شود که در صورت موفقیت در تولید این سوخت جدید ، تحولی بزرگ در این صنعت ایجاد خواهد شد .

بر اساس اعلام مسئولان این پروژه ، پروسه تبدیل ضایعات این میزان مرکبات به سوخت در کارخانه مورد نظر ، می تواند 500 متر مکعب سوخت تولید کند که جهت راه اندازی ژنراتورهای ویژه موجود در این کارخانه کافی بوده و به این ترتیب برق مورد نیاز سالانه 333 خانه مسکونی ، تامین خواهد شد .

قابل توجه است که سرپرست این پروژه اعلام کرد ، با ساخت بیست کارخانه مشابه ، امکان تامین برق سالانه مسکونی کل منطقه سیسیل از طریق ضایعات مرکبات وجود دارد .

گفتنی است در آبان ماه سال گذشته رسانه های خبری از موفقیت دانشمندان ژاپنی در زمینه ساخت سوخت های غیر فسیلی خبر دادند . بر این اساس ، تیمی از پژوهشگران این کشور به منظور ابداع سوخت جدیدی فعالیت می کنند که بتواند جایگزین سوخت های فسیلی فعلی شده و به این ترتیب از تولید آلاینده های جوی و دی اکسید کربن جلوگیری شده و در عین حال قابلیت ها و ویژگی های کاربردی این سوخت ها را داشته باشد .

این فعالیت پژوهشی از سوی دانشگاه Mie در کشور ژاپن پی گیری شده و بر اساس گزارش های منتشر شده ، پژوهشگران این پروژه موفق به ایجاد نوعی سوخت غیر فسیلی یا سوخت سبز " biofuel " از میوه درخت پرتقال شده اند . به گفته این پژوهشگران ، سوخت فوق از محصولات غیر قابل مصرف و دور ریز و ضایعات این محصول ساخته شده و نتایج آزمایش های انجام شده بر روی این سوخت جدید ، بسیار امیدوار کننده است . بر اساس گزارش شبکه خبرگزاری فرانسه  ، این سوخت دارای کارائی بالا بوده و برای طبیعت زیان آور نیست .

این تیم تحقیقاتی برای دستیابی به سوخت سبز ، مطالعات خود را از دو سال پیش آغاز کرده بودند و این پروژه به صورت کامل با حمایت مالی و علمی دانشگاه   Mie در غرب کشور ژاپن انجام شد .

به صورت طبیعی گیاهان سبز طی فرایند فتوسنتز انرژی نوری را به انرژی شیمیائی تبدیل می‌کند . سوخت های گیاهی را می‌توان به صورت مایع و الکل و گازهایی مانند متان تولید کرد. این سوخت ها کارامد تر از چوب هستند . سوخت های زیستی به نسبت چوب ، منبع انرژی به مراتب متراکم تری هستند و فضای کمتری اشغال می‌کنند .

از مزایای سوخت گیاهی ، فراوانی دسترسی به آن و نامحدود بودن تولید مواد اولیه ان است . علاوه بر این  هنگام سوختن سوخت های گیاهی گاز های گلخانه ای تولید نمی‌شود و این موضوع به محیط زیست کمک کرده و پدیده گرمایش زمین را کاهش می دهد .

البته پیشینه بررسی و تحقیقات جهت تولید سوخت از ضایعات مرکبات محدود به موارد فوق نشده و  پیش از این پژوهشگران سوئدی نیز مطالعه و بررسی هائی جهت تولید سوخت زیستی بر پایه استفاده از پوست مرکبات و به ویژه پرتقال انجام داده  و به موفقیت هائی نیز دست یافته بودند .

منبع

تولید سوخت زیستی از روغنهای مصرف شده آشپزخانه

به کمک دستاورد محققان ایرانی ممکن شد:

تولید سوخت زیستی در آشپزخانه

سیناپرس:

عادت خوبی نیست اما ما ایرانیان غذای سرخ کرده را خیلی دوست داریم آن‌هم با روغن پر ملاط. روغنی که پس از حرارت دیدن و سرخ کردن به ماده‌ای خطرناک و سرطان‌زا تبدیل می‌شود.

البته آن را دور می‌ریزیم، اما ورود این روغن‌ها به شبکه فاضلاب مشکلات فراوانی به دنبال دارد،‌ این روغن‌های سوخته ضمن اینکه موجب گرفتگی شبکه‌های فاضلاب می‌شوند، هزینه‌های تصفیه آب را هم به شدت افزایش می‌هند و در بسیاری موارد هم نهایتا وارد چرخه طبیعت شده و موجب آلودگی‌ آب رودخانه‌ها و دریا می‌شوند. تازه این قسمت خوب ماجراست، فاجعه زمانی رخ می‌دهد که برخی سودجویان به صورت غیر قانونی این پسماندها را از رستوران‌داران و یا کارخانه‌های تولید مواد غذایی می‌خرند و با افزودن موادی آن را دوباره وارد چرخه مصرف می‌کنند یا از این مواد آلوده برای تولید مواد بهداشتی مانند صابون استفاده میکنند که موجب بروز بیماری‌های پوستی، حساسیت و حتی سرطان می‌شود. این در حالی است که می‌توان با کمک روش‌هایی این روغن‌ها را به سوخت زیستی تبدیل کرد که در کاهش آلودگی هوا و بهبود عملکرد موتور خودروها نقش به سزایی دارد.

تبدیل روغن پسماند به سوخت زیستی پیش از این توسط محققین خارجی انجام می‌شد اما  روش این کار را پژوهشگران یک واحد فناور در مرکز رشد دانشگاه علم و صنعت ایران در حدود ۲ تا ۳ سال پیش در ایران بومی کردند. آنها با یافته‌های خود موفق شدند پیشرفته‌ترین دستگاه تولید سوخت زیستی که فناوری آن تنها در انحصار آمریکا بود را در کشور بسازند. پس از آن تیم تحقیقاتی دانشگاه علم و صنعت، همکاری خود را با یک گروه غیر دولتی با نام تیم تحقیقاتی سوخت‌های زیستی ایران برای گسترش کاربرد این فناوری آغاز کرد. این گروه‌ها با حمایت دفتر کمک‌های کوچک تسهیلات محیط زیست جهانی برنامه عمران سازمان ملل متحد در ایران در طرحی مشترک با همکاری مجتمع تحقیقاتی علوم و فناوریهای پیشرفته سانان و گروه ترویجی دوستداران محیط زیست برنامه‌ای را به اجرا درآورند که ضمن ترویج استفاده از سوخت‌های زیستی، به توسعه فناوری‌های کاربردی برای عموم مردم جهت تولید این نوع سوخت پاک می‌پردازد. مهندس فاطمه صابری، مدیر پروژه، دکتر میثم طباطبایی، سرپرست تیم تحقیقات سوختهای زیستی و مهندس محمد رضا قهرمانی، سرپرست تیم مهندسی طراح و سازنده رآکتورهای تولید سوخت زیستی که به همراه تیم تحقیقاتی خود کارشان را از یک واحد فناور در مرکز رشد دانشگاه علم و صنعت ایران آغاز کردند در گفتگو با خبرنگار سیناپرس دستاوردهای خود را تشریح کردند..

بنا به گفته مهندس طباطبایی برنامه‌ای تحت عنوان «سایت منطقه ای آموزش مدیریت روغنهای پسماند خوراکی جهت تولید سوخت پاک بیودیزل در کلان شهرها» توسط گروه آنها تدوین شد که توانست حمایت مالی آغاز ارتباط گروه با دفتر کمک‌های کوچک تسهیلات محیط زیست جهانی برنامه عمران سازمان ملل متحد در ایران را کسب کند. این برنامه  در درجه اول کسانی را هدف گرفته است که بزرگترین تولید کنندگان روغن پسماند خوراکی در کشور هستند مثل رستوران‌ها ،اسنک سازی‌ها، کارخانه های صنایع غذایی. طباطبایی ضمن تاکید بر ضررهای استفاده چند باره از روغن‌های خوراکی، از فعالیت برخی سودجویان خبر می‌دهد که به پسماند روغن خوراکی، افزودنی اضافه می کنند تا به حالت اولیه روغن بازگردانده شود غافل از اینکه با چنین کاری خواص شیمیایی و سرطان زایی آنها از بین نمیرود و نمی‌توان آن‌ها را دوباره تصفیه کرد. وی همچنین به استفاده برخی از این مواد به منظور تولید صابون اشاره کرده و می‌گوید: اگر صابونی هم از این روغن‌ها تولید شود باعث سرطان پوست میشود یعنی به هیچ عنوان این نباید وارد چرخه شود چه مصرفی چه غیر مصرفی. برخی هم این روغن‌ها را خریده و برای غذای دام و طیور استفاده می کنند که باز سرطان زاست چرا که مواد آلوده بدینصورت داخل گوشت مرغ، گاو یا گوسفند می‌شود و دوباره گوشت آنها حالت جهش ژنتیکی شده و عامل سرطان را داشته باشد.

تبدیل روغن پسماند به سوخت پاک

سرپرست تیم تحقیقات سوختهای زیستی توضیح می‌دهد، طی برنامه‌ای که برای ترویج استفاده صحیح از روغن پسماند خوراکی در حال اجراست، به رستوران داران و اسنک‌ سازی‌ها و کارخانجاتی که مواد غذایی تولید میکنند مثل تولید کنندگان تن‌ماهی و غذاهای آماده که روزانه چند تن روغن پسماند خوراکی دارند آموزش داده می‌شود که با یک دستگاه ساده و کاملا خودکار روغن‌های پسماند خود را به سوخت زیستی تبدیل کنند. طبق اظهارات طباطبایی، کار با این دستگاه پیشرفته که فناوری آن کاملا بومی است و درراستای همین برنامه ساخته شده بسیار ساده است، به گونه‌ای که حتی نیازی نیست حتما پرسنلی برای آن استخدام شود. سوخت تولیدی هم می‌تواند در خودروهای سنگین و دیزلی که برای حمل و نقل تولیداتشان دارند استفاده شود.

راه‌های درآمدزایی صحیح از روغن پسماند

سوخت زیستی را می‌توان فروخت. بنا به گفته طباطبایی در حال حاضر برخی شرکت‌های خصوصی جهت بازاریابی سوخت زیستی با آنها همکاری می‌کنند علاوه بر این یک شرکت خصوصی که از بزرگترین شرکتهای وارد کننده و توزیع کننده ژنراتورهای صنعتی در ایران است با همکاری تیم تحقیقاتی سوختهای زیستی محصول جدیدی را بر مبنای سوخت زیستی تولید شده از روغن پسماند، ساخته و روانه بازار کرده که باعث افزایش طول عمر موتور و کاهش آلاینده های آن میشود و به صورت ویژه ای روی موتورهای دیزل تاثیر میگذارد. این شرکت خصوصی برای تشویق مشتریان خود جهت استفاده از این افزودنی برای کمک به حفاظت از محیط زیست در صورتی که  مشتریان از این افزودنی استفاده کنند، تشویق‌هایی را قرار داده  مثلا مدت زمان گارانتی را از یکسال به یکسال و شش ماه افزایش داده است.

تولید سوخت زیستی در مدرسه

یکی دیگر از اهداف برنامه اجرا شده با همکاری سازمان ملل، ترویج تبدیل روغن پسماند خوراکی به سوخت زیستی در میان جوانان و نوجوانان است. در این راستا بنا به گفته مهندس صابری، کارگاه­هایی در سطح مدارس تیزهوشان کشور از جمله دبیرستان علامه حلی تهران و مجتمع آموزشی شهید سلطانی کرج برگزار شده که در آن دانش آموزان با معضلات ناشی از ورود مجدد روغن پسماند خوراکی به محیط زیست و چرخه مصرف و همچنین مزایای تبدیل آن به سوخت پاک آشنا شدند و در ادامه کارگاه با دریافت آموزشهای عملی لازم، بخشی از سوخت مورد نیاز مدرسه خود را با استفاده از دستگاههای تولید خودمان از روغنهای پسماند خوراکی تولید و درحضور مدیران و مسئولان این سوخت پاک را در خودروهای مدرسه سوخت‌گیری کردند.

شرکت کنندگان در این کارگاه‌ها ضمن فراگیری نحوه کار با دستگاه، آموزشهای محیط زیستی یاد می‌گیرند که به چه صورت مدیریت ضایعات روغن‌های پسماند خود را داشته باشند همچنین به صورت عملی با نحوه تولید گازوئیل زیستی یا بایو دیزیل آشنا میشوند و در پایان دوره به آنها گواهینامه داده میشود که تاییدیه سازمان ملل را دارد.

این کارگاه‌ها کاملا رایگان است و با حمایت دفتر کمک‌های کوچک تسهیلات محیط زیست جهانی برنامه عمران سازمان ملل متحد در ایران به صورت یک دوره یک یا دو روزه برگزار می‌شود و مجری آن نیز شاخه ترویجی گروه دوستداران محیط زیست  است.

مزایای سوخت زیستی تولید شده از روغن پسماند خوراکی

بایودیزل یا سوخت زیستی، جایگزین سوخت‌های نفتی است. این سوخت از منابع تجدید پذیر ازجمله هر نوع روغن گیاهی و جانوری تولید میشود. بنا بر گفته مهندس قهرمانی، بایو دیزل میتواند تا 20 درصد بدون هیچ دغدغه ای با گازوئیل نفتی مخلوط شود و لازم نیست موتورها یا پمپهای سوخت رسانی تغییر پیدا کنند و چه در موتور دیزلی که ثابت باشد مثل ژنراتور و چه در موتوردیزلی که متحرک باشد میتواند استفاده شود و این سوخت نه تنها قابلیت‌های سوخت نفتی را دارد بلکه ویژگی‌های بهبود دهنده هم دارد.اگر تنها ۲ درصد از آن به عنوان افزودنی به سوخت نفتی افزوده شود روانکاری موتور را چندین برابر می‌کند و باعث افزایش طول عمر موتور میشود در عین حال باعث بهسوزی میشود و کاهش آلاینده‌های محیط زیستی را به همراه دارد. لازم به ذکر است که افزودن بیودیزل به گازوئیل مصرفی ماشین آلات موجب کاهش چشمگیر آلایندگی این ماشینها میگردد به طوری که جایگزینی هر لیتر گازوئیل با بیودیزل منجر به کاهش دفع گاز دی اکسید کربن به میزان 3 کیلوگرم می شود که از نظر محیط زیستی شایان توجه است. استفاده از بیویزل همچنین باعث شستشوی موتور و افزایش عمر مفید آن می گردد.

در حالیکه بایودیزل امروزه در اولویت خیلی از کشورهای توسعه یافته قرار گرفته است تا جایگزین سوخت‌های فسیلی شود، اما طبق اظهارات قهرمانی در ایران، به دلیل پایه اصلی موتور خودروها، نهایتا به میزان 20 درصد می تواند مورد استفاده قرار گیرد که البته همین میزان، می‌تواند آلودگی هوای ناشی از خودرو را به میزان 40 درصد کاهش دهد.

مطالب مرتبط

 ایران به فناوری سوخت زیستی دست یافته است

 چالش‌ها و پیشرفت‌های تولید سوخت زیستی

 سهم سوخت زیستی در حمل و نقل جاده‌ای

 تولید سوخت از زباله های ارگانیک شهری

 افزایش رشد درختان با دستکاری ژنتیک

 تولید انرژی الکتریکی از ضایعات مرکبات

 مزارع تولید سوخت زیستی جایگزین دشت های ایالات متحده

 تولید سوخت از ضایعات چربی حیوانی