طراحی و ساخت سیکل تولید بیودیزل با بهره گیری از انرژی خورشیدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس نت، موسسه ریل گستر

2 دانشکده مکانیک و هوافضا، دانشگاه مالک اشتر، شهر اصفهان، کشور ایران

چکیده

با توجه به کمبود انرژی‌های تجدیدناپذیر و مشکلاتی که برای محیط‌زیست دارند استفاده از انرژی‌های پاک از قبیل انرژی خورشیدی، بالاخص سوخت‌های پاک و سبز مانند بیودیزل از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. در این پژوهش آزمایشگاهی  به طراحی و ساخت سیستم بیودیزل خورشیدی پرداخته‌شده است، که از دو کلکتور صفحه تخت خورشیدی برای گرمایش مواد اولیه بیودیزل، همزن، کویل مسی، پمپ و محفظه‌استوانه‌ای استفاده شد. برای اندازه‌گیری دما از 4 حس‌گر دما مربوط به  دستگاه دیتالاگر 16 کاناله که نیاز به نرم‌افزار آردوینو نسخه 1.8.5 دارد، به کار گرفته شد. یکی از عوامل مؤثر در افزایش راندمان سیکل آزمایشگاهی و تولید بیودیزل، تابش خورشید است، در طی این آزمایش دما با عبور از دو کلکتور به 75.12  درجه سانتی‌گراد رسید، که در این دما مواد بیودیزل سریع‌تر واکنش داده و منجر به تولید سوخت می‌شود. عایق‌بندی درست و کامل سیکل  سبب عدم تبادل حرارت با محیط بیرون شده و باعث افزایش راندمان و محصول تولیدی می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


[1] V. Keshavarz, M. Nazari Sarm, “Nuclear power plants and small modular rectors (SMRs),” New defense science and technologies, vol. 2 pp. 35-51, 2020. (In Persian).
[2] Zhang P.D, Yang Y.L, Shi J, Zheng Y.H, Wang L.S, Li X.R, “Opportunities and challenges for renewable energy policy in China,” Renew Sustain Energy Rev, Vol.13 pp. 439-449, 2009.
[3] Zhang P.D, Yang Y.L, Shi J, Zheng Y.H, Wang L.S, Li X.R,  Lim S., Teong L.K., Recent trends, “opportunities and challenges of biodiesel in Malaysia an overview,”  Renew Sustain Energy Rev, Vol. 14 pp. 938-954, 2010.
[4] A. Banerjee, R. Chakraborty, “Parametric sensitivity in transesterification of waste cooking oil for biodiesel production-a review,” Resources Conservation and Recycling, 53, No. 9 pp. 490-497, 2009.
[5] C. M. Caruana, “Pollution control drives new interest in biodiesel,” Chemical Engineering Process, 84  pp. 14-18, 2000.
[6] OECD-FAO, “Agriculture outlook,” https://www.oecd-ilibrary.org, 2021.
[7] T. Eevera, K. Rajendran, S. Saradha, “Biodiesel production process optimization and characterization to assess the suitability of the product for varied environmental conditions,” Renewable Energy, 34, No. 3 pp. 762-765, 2009.
[8] Achten W.M.J, Verchot L, Franken Y.J, Mathijs E, Singh V.P, Aerts R, “Jatropha biodiesel production and use,” Biomass Bioenergy, Vol. 32 pp. 1063-1084, 2008.
[9] Li Y, Zhang X.D, Sun L, “Fatty acid methyl esters from soapstocks with potential use as biodiesel,” Energy Convers Manage, Vol. 51 pp. 2307-2311, 2010.
[10] A. Yazdani, M. Adibi, “Challenges of production and use of biodiesel as an alternative to fossil fuels,” New process, Vol.
51pp. 5-24, 2016. (In Persian).
[11]  B. Agee, G. Mullins, D. Swartling, “Use of solar energy for biodiesel production and use of biodiesel waste as a green reaction solvent,” Sustainable Chemical Processes, vol.44 pp. 94-103, 2014.
[12] J. A. leon, G. Montero, M. A. Coronado, C. Garcia, H.E. Campbell, J. R. Ayala, D. Montes, C. A. Sagasta, “Renewable Energy Integration: Economic Assessment of Solar Energy to Produce Biodiesel at Supercritical Conditions,” International Journal of Photoenergy, vol.2018, Article ID1048095, 7 pages, 2018.
[13] A. Khaledi, A. Movafeghi, A. Dabbagh, A. Bahrami “Economic Economic Production of Biodisel as a renewable fuel,” 1rd Iran's National Environment and Energy Conference, 2014. (In Persian).
[14] B. Shadidi, G. Najafi, M. Zolfigol, “A Review of the Existing Potentials in Biodiesel Production in Iran,” International Journal of sustainability, vol.2022, Article ID 14063284, 18 pages, 2022.