بیودیزل (منو اکلیل استر) یک سوخت گازوئیلی پاک است که از منابع طبیعی و قابل تجدید مانند روغنهای گیاهی ساخته میشود. بیودیزل (سوخت سبز زیستی) درست مانند گازوئیل نفت در موتورهای احتراقی کار میکند و برای این کار اصولاً هیچگونه تغییر موتوری لازم نیست. بیودیزل، ظرفیت و دامنه کار گازوئیل را حفظ میکند.
استفاده از بیودیزل (سوخت سبز زیستی) در یک موتور گازوئیلی معمولی منجر به کاهش اساسی هیدروکربنهای نسوخته، منواکسید کربن و ذرات معلق میشود. خروج اکسیدهای نیتروژن بسته به سیکل کاری و روشهای آزمایشی، کمی کاهش و یا افزایش مییابد. با بکاربردن این سوخت، از سهم کربن موجود در ذرات معلق کاسته میشود (چون اکسیژن موجود در بیودیزل (سوخت سبز زیستی) احتراق کامل به CO2 را ممکن میسازد).
بخش سولفات از بین میرود (زیرا در این سوخت اصلاً سولفور وجود ندارد) اما قسمتی محلول یا هیدروکربن به همان صورت باقی میماند یا افزایش پیدا میکند، بنابراین بیودیزل (سوخت سبز زیستی) با تکنولوژی جدیدی مانند کاتالیستها (که از ذرات محلول گازوئیل میکاهند نه کربن جامد) و EGR (با کربن کمتر عمر موتور بیشتر میشود) بسیار خوب کار میکند.ویژگیهای فیزیکیبیودیزل (سوخت سبز زیستی) بسیار شبیه گازوئیل معمولی است. با این حال،ویژگیهای خروجیهای اگزوز بیودیزل (سوخت سبز زیستی) بهتر از گازوئیل معمولی است .
بیودیزل (سوخت سبز زیستی) را میتوان از روغنهای گیاهی تازه و یا مستعمل و چربی حیوانات تولید کرد. این گازوئیل از منابع داخلی قابل تجدید بوجود میآید. این سوخت، قابل تجزیه بیولوژیکی است و هنگامیکه بعنوان یک جزء ترکیبی مورد استفاده قرار میگیرد، نیازمند داقل تغییرات در موتور است و نسبت به گازوئیلی که جایگزینش میشود، سوختی پاک است.روغنهای گیاهی میتوانند برای تولید ترکیبات شیمیائی- که استر خوانده میشوند- ، با یک الکل (معمولاً متانول) ترکیب شوند. زمانیکه این استرها به منظور سوخت مورد استفاده قرار میگیرند،بیودیزل (سوخت سبز زیستی) خوانده شوند. گلیسیرول (که در داروسازی و تولید لوازم آرایش نیز مورد استفاده قرار میگیرد) به عنوان یک محصول فرعی تولید میشود اخیراً بیودیزل طی فرایندی با نام Transesterification تولید شود.
در این فرآیند ابتدا روغن گیاهی( یا چربی حیوانی) از فیلتر عبور داده میشود، سپس برای از بین بردن اسیدهای چرب آزاد،با قلیا فرآیند میگردد؛ بعد با یک الکل (معمولاً متانول) و یک کاتالیزور (معمولاً هیدروکسید سدیم یا پتاسیم) ترکیب میشود. تری گلیسریدهای روغن برای تشکیل استرها و گلیسرول واکنش شیمیایی انجام میدهند و بعداً از یکدیگر جدا شده و مورد تصفیه قرار میگیرند. بیشتر تمایلاتی که امروز برای تولید بیودیزل (سوخت سبز زیستی) وجود دارد ناشی از ظرفیت بسیار بالای تولید سویا،تولیدات مازاد و کاهش قیمتها است. متیل سویات، یا سوی دیزل که از واکنش متانول با روغن سویا حاصل میشود، اصلیترین شکل بیودیزل (سوخت سبز زیستی) در آمریکاست.
چربیهای بلااستفاده حیوانی و روغن سوخته ( که بعنوان ” شبه گریس“ شناخته میشوند) نیز منابع و ذخایر خوبی هستند. این منابع از روغن سویا ارزانترند و به عنوان راهی برای کاهش هزینههای تامین مواد اولیه در نظر گرفته میشوند. بادام زمینی، پنبه دانه، گل آفتاب گردان و کنولا (گونهای از دانه شلغم روغنی) نیز از منابع روغنی دیگرند. استرهایی که از هر یک از این منابع ساخته شدهاند گرچه شاید در میزان انرژی عدد ستان (مشابه اکتان بنزین) یا دیگر مشابهات فیزیکی کمی متفاوت باشند اما میتوانند با موفقیت در موتورهای گازوئیلی مورد استفاده قرار گیرند.
گاز های گلخانه ای را به شدت کاهش می دهد.
• چرخه ی زندگی این سوخت به جای چند میلیون سال ، چند سال است.
• سولفور ، ام تی بی ای و ترکیبات فرار نسبت به گذشته کمتر می شود.
• به طور کلی ضریب آلوده سازی بیودیزل (سوخت سبز زیستی) ١٠٠% پایین تر از دیزل می باشد.
• کشاورزی را توسعه و نرخ بیکاری را در برخی کشور ها کاهش می دهد.
✔ گلیسیرین محصول جانبی واکنش بیودیزل (سوخت سبز زیستی) می باشد .
✔ گلیسیرین حاصل در این فرایند خواص مطلوبی نداشته و در مرحله اول صرفاً صنعتی می باشد .
✔ کارخانه تصفیه بیودیزل (سوخت سبز زیستی) ١٠٠% گلیسیرین تولید می نماید .
✔ درجات خالص گلیسیرین (٧/۹۹%)می تواند به عنوان ماده خام در سایر بخش های صنعتی مثل محصولات غذایی دارویی ،آرایشی،خمیردندان،دارو،غذای حیوانات ،پلاستیک تنباکو و امولوسیون کننده ها مورد استفاده قرار گیرد.
✔ گلیسیرین به عنوان فرآورده جانبی بیودیزل (سوخت سبز زیستی) یکی از عمده ترین ترکیبات مورد نیاز مواد آرایشی و بهداشتی در جهان است. مصارف دیگر گلیسیرین نیز در حال گسترش اند از جمله در صنایع کشاورزی به عنوان بارور کننده ی دانه گیاهان ، در صنایع رنگ به عنوان عامل پولیش، در صنعت تولید پلاستیک به عنوان نرم کننده و یا عامل پخت ، در صنعت الیاف و کاغذ به عنوان عامل نرم کننده و کشسانی ، به عنوان حلال استخراج در صنعت غذایی همچون چای و قهوه ، در صنعت چاپ و تکثیر به عنوان حلال جوهر ، به عنوان بایندر قرص ها یا حلال داروها در داروسازی ، در صنعت ساختمان در تولید عایق ها ، در صنعت الکترونیک به عنوان خازن ها الکترولیتی و در نهایت در صنایع نظامی جهت تولید مشتقات نیترو گلیسیرین.
به درستی معلوم نیست که چه کسی و یا کدام قوم یا کشوری ، اولین بار صابون را تهیه و یا استفاده از آن را آغاز کرد .از زمان های بسیار دور ، بشر در یافته بود که از اختلاط مواد چرب و خاکستر حاصل از سوختن گیاهان موادی حاصل میشود که خاصیت پاک کنندگی دارد . آنچه روشن و بدیهی است این است که ایرانیان پیش از یونانیان و رومیان ، به خواص صابون و استفاده از آن در نظافت و استحمام پی برده بودند . در اروپای قرون وسطی ، شهر مارسِی در فرانسه به صورت مرکز صابون سازی در آمده بود . در آن زمان برای تهیه صابون ، ابتدا از دانه های روغنی نظیر زیتون و خاکستر گیاهان استفاده می کردند و بعد روغن های حیوانی مورد استفاده قرار گرفت ،آهک نیز کاربرد پیدا کرد و کیفیت صابون روز به روز بهتر شد
تاریخچه :
به درستی معلوم نیست که چه کسی و یا کدام قوم یا کشوری ، اولین بار صابون را تهیه و یا استفاده از آن را آغاز کرد .از زمان های بسیار دور ، بشر در یافته بود که از اختلاط مواد چرب و خاکستر حاصل از سوختن گیاهان موادی حاصل میشود که خاصیت پاک کنندگی دارد . آنچه روشن و بدیهی است این است که ایرانیان پیش از یونانیان و رومیان ، به خواص صابون و استفاده از آن در نظافت و استحمام پی برده بودند . در اروپای قرون وسطی ، شهر مارسِی در فرانسه به صورت مرکز صابون سازی در آمده بود . در آن زمان برای تهیه صابون ، ابتدا از دانه های روغنی نظیر زیتون و خاکستر گیاهان استفاده می کردند و بعد روغن های حیوانی مورد استفاده قرار گرفت ،آهک نیز کاربرد پیدا کرد و کیفیت صابون بدین ترتیب روز به روز بهتر شد .
صابون چیست ؟
صابون ها نمک های سدیم یا پتاسیم اسید های چرب به فرمول +CH3-(CH2)n-COO-Na هستند . که در آنها n >10 می باشد. اسید های چرب از جمله اسید های آلی هستند که در روغن های گیاهی یا در چربی حیوانات یافت می شوند .این ترکیبات دارای یک زنجیره ی هیدرو کربنی سیر شده یا سیر نشده بزرگ با ۱۲ تا ۱۸ اتم کربن هستند . چربیهایی که مولکل اسید چرب آنها کمتر از۱۲ یا بیشتر از ۱۸ اتم کربن داشته باشند در تهیه صابونها کاربردی ندارند ، زیرا در مورد اول ، صابون حاصل بر پوست اثر نا مطلوب می گذارد ، فرار و دارای بوی نا مطلوب خواهد بود ودر مورد دوم ،صابون حاصل در آب حل نمی شود. در حقیقت نمک سه اسید چرب استئاریک ، پالمیتیک، اولئیک در ساختار صابون وجود دارد .
مواد اولیه لازم برای تهیه صابون :
مواد اولیه لازم برای تهیه صابون را میتوان به سه قسمت تقسیم کرد :
الف : مواد چرب : چربیها از دسته گلیسیرید ها – اسید های چرب – هستند ومهمترین آنها که در تهیه صابون بکار میروند عبارتند از :
۱- چربی گاو و گوسفند که تقریبا نصف چربی مصرفی در صابون سازی را شامل میشود و صابون حاصل جزء صابون های مرغوب میباشد
۲- روغن نارگیل که حدود ۱۵% چربی مصرفی در صابون سازی را تشکیل میدهد . اهمیت آن دراین است که صابون حاصل از آن در آب خوب حل می شود و حتی در آب دریا به خوبی کف میکند
۳- روغن نخل که در تهیه صابون حمام و دستشویی کاربرد فراوان دارد
۴- روغن زیتون که در تهیه صابون های نرم و صابون مایع پتاسیم بکار میرود
۵-روغن پنبه دانه که برای تولید صابون های ارزان قیمت از آن استفاده میشود
ب : مواد قلیایی که شامل هیدروکسید سدیم ،هیدروکسید پتاسیم یا کربنات سدیم است
مهمترین ماده قلیایی که در تهیه صابون ها به کار می رود سدیم هیدروکسید است که برای صابون های مرغوب ، از الکترو لیز محلول سدیم کلرید بدست می آید البته در صنعت ا ز سدیم کربنات نیز در تهیه صابون استفاده میشود که در این صورت باید گاز دی اکسید کربن را با حرارت دادن خارج کرد . کاربرد این دسته از مواد قلیایی منجر به تولید صابون جامد می شود. چنانچه هدف ، تولید صابون های مایع باشد بجای سدیم هیدروکسید در ترکیب صابون از پتاسیم هیدروکسید استفاده میشود .
ج : مواد افزودنی: علاوه بر مواد فوق مواد افزودنی دیگری را نیز به صابون ها می افزایند این دسته از مواد برای اهداف زیر به صابون اضافه میشوند :
۱- برای پر کردن و ارزانتر تمام شدن صابون ها ( مانند پودر ذرت ، مواد سلولوزی ، خاک های کلوئیدی و…)
۲- برای افزودن خاصیت پاک کنندگی صابون
۳- برای کاربرد های ویژه صابون
مانند کربنات سدیم ، فسفات سدیم و سیلیکات سدیم که موجب محافظت نسبی صابون در مقابل یون های سخت کننده آب گشته همچنین ، بر اثر هیدرولیز ، محیط را بازی کرده و باقیمانده اسید را به صابون تبدیل میکند.
الف: مواد چرب (Fat material)
چربیها از دسته ی گیلیسیرین ها و مهمترین آنها که در تهیه صابون به کار می روند عبارتند از:
1.پیه گاو وگوسفند:(Tallow Fat)
2. روغن نارگیل:(Coconut Oil)
3. روغن نخل:Palm Oil))
4.روغن زیتون:(Olive Oil) در تهیه صابون های نرم و صابون مایع پتاسیم به کار می رود.
5.روغن پنبه دانه: (Cottonseed Oil)
6.Bone grease : یک چربی حیوانی ست که نقطه ی ذوب آن کمتر ازدنبه می باشد
7. روغن باباسو: (Babossu-nut-oil)
8.روغن سولفوناته
9. روغن ماهی
10.روغن سویا
ب) مواد قلیایی (Alkila material)
مهم ترین ماده ی قلیایی که در صنعت صابون سازی به مصرف می رسد هیدروکسید سدیم (Sodium hydroxide ) یا به عبارتی سود سوز آور( (Caustic sodaاست که برای تهیه صابون سدیم (صابون سخت) به کار می رود. درجه خلوص سود در عمل صابون شدن و مرغوبیت صابون اهمیت دارد و روی این اصل سود لازم را از الکترولیز نمک طعام بدست می آورند و این روش بیشتر در تصفیه خانه های آب متداول است و برای تولید کلر لازم جهت ضد عفونی کردن آب کلرور سدیم را الکترولیز می نمایند و سیدم حاصل را با آب ترکیب و سود خالص را به عنوان محصول فرعی تولید می کنند در بعضی از تصفیه خانه ها گاز هیدروژن تولیدی را با کلر سوزانیده و اسید کلرید ریک تهیه می نمایند.
هیدروکسید پتاسیم( Potassium hydroxide) و یا به عبارتی پتاس سوز آور(Caustic Potash ) نیز یکی دیگر از مواد قلیایی ست که در تهیه ی صابون های مایع مورد استفاده قرار می گیرد. در این نوع صابون ها هرچه طول زنجیر اسید چرب کوتاهترباشد صابون روان تر خواهد بود.
ج) مواد اضافی ( Additives)
این مواد را به دلیل کاربرد های ویژه صابون به آن اضافه می کنند.
مهمترین این مواد عبارتند از: کربنات سدیم فسفات های سدیم سیلیکات سدیم که ضمن حفاظت نسبی در مقابل یون های سخت کننده ی آب بر اثر ئید رولیز محیط را بازی کرده و باقیمانده ی اسید چرب را به صابون تبدیل می کنند.
مواد اولیه لازم برای تهیه صابون را به سه دسته به شرح ذیل می توان تقسیم
کره کاکائو نوعی روغن گیاهی است که از دانههای کاکائو گرفته میشود.[۱] این کره دارای ۴۰ تا ۶۰ درصد چربی اشباع شده بوده و دارای عطر و رایحهشکلات است.[۲] رنگ آن زرد بوده و نقطه ذوب آن معمولاً بین ۳۴ تا ۳۸ درجه سانتیگراد است. کره کاکائو برخلاف پودر کاکائو تنها حاوی مقدار ناچیزی کافئیناست.[۳]
این کره علاوه بر اینکه در تولید انواع شکلات و شیرینی کاربرد دارد، در بهداشت پوست مفید بوده و برای تولید برخی لوازم آرایشی نیز بهکار میرود. همچنین این کره کاربرد پزشکی نیز دارد.[۴] به دلیل نقطه ذوب مناسب (بیش از دمای اتاق و کمتر از دمای بدن) در تولید برخی از شیافها از کره کاکائو استفاده میشود.[۵]
در تولید صنعتی شکلات، معمولاً روغنهای جایگزین بجای کره خالص کاکائو بهکار میروند. دلیل این امر قیمت بالای کره کاکائو نسبت به روغنهای گیاهی دیگر است.[