تولید سوخت از زباله های شهری

تیمی از پژوهشگران روسیه متشکل از مرکز تحقیقاتی اسکولتک (Skoltech) و انستیتوی High Temperatures از زیر مجموعه های آکادمی علوم روسیه موفق به ابداع فناوری جدیدی شده اند که قادر است از زباله های مواد غذایی، سوخت زیستی تولید کند.

 در این پروژه دانشمندان تصمیم به استفاده از یک روش گدازش هیدروترمال (hydrothermal liquefaction method) گرفته و ویژگی های تغییر زباله های مختلف مواد غذایی را به سوخت های زیستی بررسی کردند.

روش های به کار گرفته شده توسط دانشمندان این طرح در مقایسه با سایر مؤلفه ها و موارد مشابه، انرژی بیشتری تولید کرده و قادر به تبدیل همه مواد خام به سوخت های زیستی با حداقل مقدار تخلیه است. علاوه بر این، روش مایع سازی هیدروترمال را می توان به راحتی در تبدیل مستقیم زیست توده مرطوب به سوخت های زیستی بدون مرحله مصرف انرژی مواد خام مورد استفاده قرار داد.

روش های به کار گرفته شده توسط دانشمندان این طرح در مقایسه با سایر مؤلفه ها و موارد مشابه، انرژی بیشتری تولید کرده و قادر به تبدیل همه مواد خام به سوخت های زیستی با حداقل مقدار تخلیه است. علاوه بر این، روش مایع سازی هیدروترمال را می توان به راحتی در تبدیل مستقیم زیست توده مرطوب به سوخت های زیستی بدون مرحله مصرف انرژی مواد خام مورد استفاده قرار داد.

ایده استفاده از زباله و دور ریز مواد غذایی برای تهیه سوخت های زیستی بسیار با اهمیت است زیرا بر اساس آمارهای رسمی سازمان ملل متحد هر انسان در طول سال میزان زیادی مواد غذایی دور ریز تولید می کند که این آمار بر اساس منطقه جغرافیایی محل زندگی افراد متغیر است برای نمونه این میزان برای یک فرد اروپایی 100 کیلو در سال و برای ساکنان مناطق فقیر آفریقا 10 کیلوگرم در سال است. بر اساس این آمار حجم کل محصولات دور ریز غذایی شده به حدود 1.3 میلیارد تن در سال می رسد.

به گفته کارشناسان، استفاده از زباله برای تولید سوخت های زیستی می تواند یک بازی برد – برد محسوب شود زیرا از یک سو این عمل به حفظ محیط زیست و کنترل زباله ها کمک کرده و از سوی دیگر گامی بلند در پیشبرد استفاده از انرژی های تجدید پذیر به شمار می رود.

روش های رایج مورد استفاده برای  تبدیل زباله به سوخت های زیستی  از طریق تخمیر هیدروکربن ها و مصرف لیپید ها  برای تبدیل تنها بخش زباله های مواد غذایی (روغن ها) مناسب است، در حالی که در این روش هنوز بخش عمده ای از زباله استفاده نشده و باقی می ماند.

رویکردی نو در تولید سوخت های زیستی

در این روش جدید محققان از هیدروترمال و بهره گیری از حرارت برای تولید سوخت زیستی استفاده کرده و پسماند ها تا دمای 370 درجه سانتیگراد تحت فشار 25 مگاپاسکال گرم می شودد. در نتیجه این فرایند نوعی مایع قهوه ای رنگ تولید می شود که مخلوطی پیچیده و شبیه به بنزین است.

به منظور بررسی چشم انداز و نحوه  تبدیل غذای تبدیل شده به سوخت های زیستی، دانشمندان محصولاتی را که از طریق روش هیدروترمال تولید می شوند را بررسی کردند. این مواد غذائی عبارتند از انواع پنیر از جمله پنیر پارمسان (parmesan) ، گوشت؛ ژامبون، سیب و مواد غذائی مشابه. در ادامه  ترکیب مولکولی سوخت زیستی با طیف سنجی با وضوح بالا تجزیه و تحلیل شد.

یوری کوستیوکوویچ (Yury Kostyukevich) از پژوهشگران ارشد این تیم تحقیقاتی درباره فناوری فوق اعلام کرد: « ما کشف کردیم که محصولات روغنی هیدروترمال گوشت و پنیر شامل دسته های محلول در آب و غیرحلال است. سیب تنها ماده محلول در آب است که امکان تولید سوخت را فراهم می کند. ترکیب مولکولی سوخت زیستی حاصل از این ماده کاملا متفاوت است و به جای بنزین، یادآور محصولاتی از همچون قیر است.  در ادامه این مطالعات شمخص شد که روند تبدیل محصولاتی از قبیل گوشت و پنیر به سوخت کاملا مشابه یکدیگر هستند، در حالی که روند تولید سوخت از  سایر مواد از جمله سیب ها به طور قابل توجهی متفاوت بودند. »

پژهشگران امیدوارند با استفاده از این روش قادر به تولید سوخت مورد نیاز جهت مصرف خودروها بوده و میزان مصرف سوخت های فسیلی را کاهش دهند.

شرح کامل این پژوهش و یافته های به دست آمده از آن در آخرین شماره مجله اروپایی توده اسپکتروسکوپی (The European Journal of Mass Spectroscopy) منتشر شده و در اختیار پژوهشگران قرار دارد.

ترجمه: احسان محمحسینی

منبع: tass

No tags for this post.