حرکت جت‌های آینده با نفت‌سفید و الکل
امروزه، به‌کارگیری سوخت‌های جایگزین جت اهمیت زیادی پیدا کرده است، زیرا نه‌تنها می‌توان آن‌ها را به‌طور کامل از نفت مشتق کرد، بلکه عملکردی بسیار مشابه با سوخت جت سنتی دارند و همچنین این مزیت را دارند که حضور گوگرد و ترکیبات آروماتیک در آن‌ها تقریباً صفر است. با توجه به تعداد عظیم مسافران هوایی در هرسال و کارکنان بسیار زیاد این بخش، حمل‌ونقل هوایی توجه زیاد پژوهشگران و شرکت‌ها را به خود جلب کرده است تا با افزایش اثربخشی سوخت، کاهش نشر آلاینده‌ها و کاهش هزینه‌ها را نیز ممکن سازند.
مخلوط‌های الکل با کروزن، موادی در دسترس، ارزان و دوستدار محیط زیست هستند که امروزه بازاری در حال ظهور را با ویژگی‌های برجسته آب و هوایی بالأخص در آسیای مرکزی تشکیل می‌دهند.
در این میان، ماده کروزن یا همان نفت سفید، یکی از موادی است که می‌تواند در خصوص موارد طرح‌شده، مفید واقع شود. این ماده، تقریباً در طیف 150 تا 290 درجه سانتی‌گراد به جوش می‌آید و از هیدروکربن‌هایی در طیف C9-C16 تشکیل شده است. کاربرد غالب نفت سفید، در سوخت توربین هواپیماهای غیرنظامی (جت A یا جت A-1) و همچنین نظامی (دارای JP-8 یا JP-5) است. مصارف دیگر آن شامل سوخت دیزل، سوخت گرمایش خانگی و روشنایی است. اما مخلوط‌های الکل با کروزن، موادی در دسترس، ارزان و دوستدار محیط زیست هستند که امروزه بازاری در حال ظهور را با ویژگی‌های برجسته آب و هوایی بالأخص در آسیای مرکزی تشکیل می‌دهند.
اهمیت این مخلوط‌ها، باعث شده است که نشریه بین‌المللی شیمی و مهندسی شیمی ایران (IJCCE) متعلق به جهاد دانشگاهی، به انتشار مقاله‌ای علمی پژوهشی دراین‌باره بپردازد. در این مطالعه علمی پژوهشی که توسط گروهی از محققان قزاقستانی و بریتانیایی از دانشگاه فنی قزاقستان-بریتانیا، انجام‌شده، ساخت و استفاده از مخلوط الکل-نفت سفید برای هوانوردی تجاری بررسی مقدماتی شده است.
در این تحقیق که هدف از آن، نمایش رقابت‌پذیری سوخت‌های نوآورانه در بازار قزاقستان بوده است، محققین، نفت سفید شرکت KazMunaiGaz و ایزوپروپانول شرکت Sigma-Aldrich را مورد استفاده قرار داده‌اند.
طبق گفته محققان فوق، آماده‌سازی این ماده، شامل مخلوط کردن مواد اولیه در دمای اتاق، با همزن 1000 دور در دقیقه و برای 0.5 ساعت بوده است. این دو جزء در دمای اتاق کاملاً حل‌پذیر هستند و نیازی به امولسیفایر یا ماده امولسیون کننده ندارند. همچنین به بیان محققین، با افزودن ایزوپروپانول هیچ تغییر معناداری در تیرگی، ظاهر، یا رنگ ایجاد نمی‌شود.
نتایج این پژوهش نشان‌دهنده سهولت اختلاط الکل ایزوپروپانول با نفت سفید و ایجاد مزیت‌هایی شامل بهبود نقطه انجماد، غلبه بر اثرات منفی نوسانات و خوردگی برای درصدهای پایین ایزوپروپانول است و همه این‌ها، مخلوط فوق را تبدیل به یک کاندید قدرتمند برای سوخت‌های جت جایگزین می‌کند.
دانا کریستینا، محقق اصلی و نویسنده مسئول مقاله علمی پژوهشی برگرفته از این تحقیق می‌گوید: «مخلوط‌های الکل – نفت سفید و به‌ویژه ایزوپروپانول، همواره هدف مطالعاتی بوده‌اند که اثرات مثبتی را روی تأخیر احتراق سوخت، پیشگیری از کوبش و انتشار تقریباً صفر ماده آلاینده اکسید نیتروژن، با کنترل روی انتشار سریع حرارت و آب در امولسیون نفت سفید، نشان داده‌اند. مخلوط ایزوپروپانول و کروزن، مخلوطی سریع، آسان و مقرون‌به‌صرفه است که می‌تواند در صنایع هوانوردی مورد استفاده واقع شود».
این محقق می‌افزاید: «در پژوهش ما، چگالی سوخت فوق، تحت تغییرات حساسی قرار نگرفت و حرارت تخمین زده شده احتراق پس از افزودن ایزوپروپانول از سیر تکاملی مشابهی پیروی می‌کرد. همچنین نقطه اشتعال و نقطه آتش با افزایش 
محتوای الکل کاهش یافت که این موضوع، محتوای ایزوپروپانول را در حجم 5 درصد محدود می‌سازد یا این‌که حضور افزودنی‌های متفاوتی را برای نقاط اشتعال و آتش ایجاب می‌کند».
طبق یافته‌های تحقیق فوق، نقاط انجماد، ریزش و ابری شدن سوخت با افزایش ایزوپروپانول کاهش می‌یابند. درواقع، اثر مثبت الکل روی رفتار نفت سفید تحت دماهای پایین، نه‌تنها امکان استفاده از چنین مخلوط‌هایی را در مناطق سرد و حین زمستان ایجاد می‌کند، بلکه همچنین انسداد به علت شکل‌گیری کریستال‌های آب را در فیلترها و لوله‌ها و مشکلات خوردگی مرتبط با وجود آب را کاهش می‌دهد.
این یافته‌ها بر به‌کارگیری مخلوط‌های الکل-نفت سفید برای هوانوردی تجاری به‌منظور کاهش آلودگی و همچنین قیمت سوخت تأکید دارند.
گفتنی است مجله بین‌المللی شیمی و مهندسی شیمی ایران (IJCCE) که نتایج پژوهش فوق را منتشر ساخته، متعلق به موسسه پژوهش و توسعه صنایع شیمی ایران است که خود از مؤسسات زیرمجموعه جهاد دانشگاهی است.
گزارش: دکتر محمدرضا دلفیه
منبع: Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE)
No tags for this post.
