Plant oil as fuel/ar
.jpg)
يمكن استخدام الزيت النباتي ، والذي يشمل الزيت النباتي النقي (PPO) والزيت النباتي المستهلك (WPO) ، كوقود (حيوي) . PPO هو زيت نباتي جديد بينما WPO هو زيت نباتي نقي تم استخدامه بالفعل في قلي الطعام. يعتبر الزيت النباتي وقودًا مفيدًا للغاية لأنه يستخدم النباتات كمصدر للمواد. تستطيع النباتات جمع كمية هائلة من الطاقة الشمسية بتكلفة منخفضة نسبيًا (بسبب الأعداد التي توجد بها وكمية المساحة التي يمكن أن تشغلها). لاحظ أنه يمكن تقسيم PPO إلى نوع وقود من الجيل الأول والجيل الثاني . WPO هو دائمًا وقود من الجيل الثاني.
محتويات
التطبيقات
يمكن استخدام الزيوت النباتية كوقود للتدفئة أو الطهي، وللاستخدام في محركات البخار المكبسية ومحركات الاحتراق الداخلي (الديزل) ومحركات ستيرلينج والتوربينات التي تعمل بالبخار والوقود. من خلال استخدامها في المحرك، يمكن توفير العمل الميكانيكي (أي لأغراض النقل وطحن الحبوب، ...)، أو توليد الكهرباء (عن طريق إضافة مولد أو دينامو ؛ يُطلق على الجهاز بعد ذلك "مجموعة المولدات" أو مجموعة المولدات، وغالبًا ما تستخدم للتطبيقات الثابتة). أخيرًا، يمكن استخدام الزيوت النباتية في مجموعات المولدات لتوليد الكهرباء ليس فقط ولكن أيضًا الحرارة. عادةً ما تكون هذه أيضًا مجموعات مولدات عامة، والحرارة المولدة هي مجرد حرارة مهدرة من المحرك، بغض النظر عن ذلك، نظرًا للاستخدام الذكي لمجموعات المولدات، ترتفع الكفاءة وتسمى هذه المولدات بعد ذلك أنظمة CHP .
الاستخدام في محركات الاحتراق الداخلي
في الوقت الحاضر، هناك عدد قليل من محركات الاحتراق الداخلي المجهزة بشكل قياسي للعمل على زيت النبات، الأمر الذي يتطلب تعديل المحرك.
يمكن تعديل محركات الديزل المجهزة بالحقن المباشر للعمل على زيت نباتي نقي أو زيت نباتي مستعمل (زيت طهي مستعمل). ومع ذلك، يمكن أن تحدث مشاكل مع بعض أنواع المحركات عند تشغيلها لفترات طويلة في وضع الخمول أو الحمل المنخفض حيث لا يحترق الزيت النباتي جيدًا في هذه الظروف. يمكن أن تحدث مشاكل أيضًا عند تشغيل المحرك في الطقس البارد. حتى المركبات التي تعمل بالديزل العادية تواجه صعوبة في البدء عندما يكون الجو باردًا جدًا، والزيت النباتي أكثر سمكًا من الديزل. تستخدم المركبات طرقًا مختلفة لتسخين الزيت، ويمكن للمركبات المستخدمة في المناخات الباردة إضافة سخانات إضافية. يُطلق على أحد أنواع السخانات اسم "الثعلب الساخن" والذي يمكن تركيبه على سبيل المثال في صندوق السيارة؛ فهو يسخن الزيت قبل وصوله إلى مقدمة السيارة، حيث يوجد سخان آخر ينهي المهمة قبل وصول الوقود إلى حاقنات الوقود.
إن إجراء تعديلات مناسبة للمحرك إلى جانب الاهتمام بجودة الوقود ودرجات الحرارة المحيطة ونظام التشغيل يؤدي عمومًا إلى تجنب هذه المشكلات.
لا يمكن تصنيع محركات البنزين إلا لتعمل بالإيثانول . ومع ذلك، يمكن أيضًا استخدام الديزل الحيوي في محركات البنزين، إذا تم خلطه بالكحول (الإيثانول أو الميثانول) [1] [ يحتاج إلى التحقق ] ومع ذلك، يمكن أن تسبب بعض المحركات وأنواع الزيوت والظروف المحيطة مشاكل.
تحويل محركات الديزل
كما ذكر أعلاه، لا يمكن استخدام زيت النبات النقي إلا مع محرك ديزل، وحتى في هذه الحالة، قد لا تزال هناك حاجة إلى إجراء تعديلات لتشغيل هذا الزيت. وهذا نتيجة للاستخدام الحالي لأنظمة الحقن المباشر (على عكس أنظمة الحقن غير المباشر التي يمكن تشغيلها على الزيوت النباتية دون تعديل). [2] إذا كان المحرك المستخدم هو محرك بنزين، فلا يمكن تحويله إلا للعمل إما على وقود الديزل الحيوي (الخفيف جدًا / عالي الجودة)، أو الإيثانول النقي بدلاً من ذلك .
إن الزيت النباتي سميك للغاية بحيث لا يحترق جيدًا في المحرك إلا إذا كان ساخنًا. وللتعامل مع هذه المشكلة، تستخدم بعض المركبات نظام خزانين: خزان واحد لوقود الديزل البترولي - أو وقود تشغيل آخر، أي الإيثانول - وخزان واحد للزيت النباتي. يتم تشغيل المحرك بوقود الديزل البترولي (أو وقود تشغيل آخر) ويستمر حتى يسخن، ثم ينتقل السائق إلى خزان الزيت النباتي. عند الانتهاء من القيادة، يجب إعادة السيارة إلى خزان الديزل البترولي من أجل إخراج الزيت النباتي من خطوط الوقود. إذا لم يتم ذلك، فستظل الخطوط مليئة بالزيت النباتي عند تشغيل السيارة، وسيكون من الصعب تشغيلها. يمكن أيضًا استخدام نظام الخزان الفردي، يتمتع هذا النظام بميزة عدم الحاجة إلى حمل أي وقود ديزل بترولي (أو وقود تشغيل آخر - أي الإيثانول) في السيارة، مما يوفر الوزن وبالتالي استهلاك الوقود. ميزة أخرى هي التعقيد الأقل (خزان أقل والعديد من الخطوط الإضافية يتم التخلص منها). لكن هناك جانب سلبي يتمثل في عدم تسخين المحرك بشكل جيد (يتم تسخين الوقود فقط بشكل مناسب، وذلك بسبب السخان الكهربائي الموجود في خط الوقود PPO أو بالقرب منه). وهناك جانب سلبي آخر يتمثل في عدم إمكانية تشغيل السخان الكهربائي مباشرة من المولد (يجب أن تكون بطارية السيارة موجودة دائمًا في النظام).
الزيت الذي لا يكون ساخنًا بدرجة كافية عند دخوله المحرك لن يحترق بشكل صحيح وسيؤدي إلى تراكم يؤدي إلى إتلاف المحرك.
يمكن أيضًا استخدام زيت النبات المستعمل في محرك الديزل. يجب ترشيحه وإزالة الماء منه قبل استخدامه كوقود، وإلا فإنه سيتسبب في إتلاف المحرك.
استخلاص الزيوت النباتية وتحويلها
تتم عملية استخلاص الزيت بنفس الطريقة التي تتم بها عملية استخلاص الزيت الصالح للأكل من النباتات. وهناك العديد من المحاصيل المزروعة في المناطق الريفية في العالم النامي والتي تصلح لإنتاج الزيت. ومعظم هذه المحاصيل تحتوي على نسبة عالية من الطاقة؛ فزيت عباد الشمس، على سبيل المثال، يحتوي على نسبة طاقة تبلغ نحو 85% من تلك الموجودة في وقود الديزل.
هناك تقنيتان راسختان لاستخراج النفط:
- مكبس لولبي بسيط، وهو جهاز لاستخراج الزيت من النبات بشكل مادي - هذه التكنولوجيا مناسبة تمامًا لإنتاج الزيت على نطاق صغير كوقود أو كمواد غذائية في المناطق الريفية. يمكن تشغيل المكبس بمحرك أو يدويًا.
- الاستخلاص بالمذيبات عملية كيميائية تتطلب معدات ضخمة ومتطورة. هذه الطريقة أكثر كفاءة - أي أنها تستخرج نسبة أكبر من الزيت من النبات - لكنها أقل ملاءمة للتطبيقات الريفية.
يمكن استخدام الزيت، بالإضافة إلى استخدامه في الإضاءة والتدفئة، كوقود في محركات الاحتراق الداخلي.
المميزات والعيوب
الوقود الحيوي هو وقود سهل ورخيص نسبيًا، وذلك لأن استخراج الوقود من النباتات سهل ويمكن أيضًا تخزين الوقود لفترة طويلة [3] دون الحاجة إلى طرق تخزين معقدة أو باهظة الثمن.
نظرًا لأن الزيوت النباتية المستهلكة (كل من WPO وPPO من المحاصيل المخصصة للاستهلاك البشري) لا يتم إنتاجها استجابةً للطلب الاقتصادي على الوقود، فإن استخدامها محايد للكربون . الزيوت النباتية التي يتم إنتاجها خصيصًا لاستخدامها كوقود (PPO من المحاصيل مفيدة أيضًا للاستهلاك البشري) أقل بيئيًا، ومع ذلك لا تزال تُعاد تدويرها بشكل مغلق حيث يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون المنبعث بواسطة محاصيل الزيت في العام التالي. بالإضافة إلى ذلك، قد تظل المحاصيل التي تنتج هذا PPO أكثر فائدة للبيئة مما لو لم تُزرع ، اعتمادًا على الموقع الذي يُزرع فيه المحصول والنباتات الموجودة في هذا الموقع.
إن التلوث الناجم عن زيت بذور اللفت لم تتم دراسته بشكل جيد كما هو الحال مع الديزل الحيوي، ولكن يُعتقد أنه مماثل للديزل الحيوي - وأقل بكثير من تلوث الديزل البترولي-. يقدم المركز الدنماركي لتكنولوجيا الزيوت النباتية بعض الأرقام المثيرة للاهتمام عند مقارنة زيت بذور اللفت (الكانولا) ووقود الديزل: 42% أقل من أول أكسيد الكربون، 63% أقل من الهيدروكربونات غير المحترقة، 19% أقل من أكاسيد النيتروجين، و42% أقل من الجسيمات. يجب أن يكون لزيت بذور اللفت المنظف نفس خصائص التلوث مثل زيت بذور اللفت الناتج عن نفس المحاصيل.
اعتمادًا على مصدر الزيت، PPO وWPO، فإنه يحتوي على نفس محتوى الطاقة تقريبًا مثل الديزل البترولي وطاقة أكبر من الديزل الحيوي. يمكن ملاحظة ذلك في المركبات ذات الطاقة المنخفضة. [4]
انظر أيضا
مراجع
- ↑ محركات البنزين القادرة على العمل بالإيثانول
- ↑ تسمح كل من المحركات رباعية الأشواط ومحركات الشوطين ذات الحقن غير المباشر بذلك، ويمكن للمحركات ثنائية الأشواط (أحادية التدفق) ذات الرأس المتقاطع أن تعمل حتى على زيوت منخفضة الجودة للغاية
- ↑ كم من الوقت ؟
- ↑ أجزاء (cc) SEEDS بموجب ترخيص المشاع الإبداعي
- تيكيل، جيه، تيكيل، كيه، من المقلاة إلى خزان الوقود: الدليل الكامل لاستخدام الزيت النباتي كوقود بديل، دار جرينتيتش للنشر، 1999.
- مجموعة من مشاريع تحويل الوقود الأحفوري إلى وقود حيوي من BuilditSolar
روابط خارجية
- كتب إلكترونية حول تحويل الديزل إلى زيت نباتي
- عدة خطط ومعلومات حول تحويلات الزيوت النباتية، موقع من تصميم دانا لينسكوت
- الغاز الحيوي والوقود الحيوي السائل (الأصلي)
- صناعة الديزل الحيوي
- ويكيبيديا:زيت نباتي خالص
- تكنولوجيا الوقود النباتي النقي في موقع Open Biofuel Engine Development (OBED)wiki - معلومات حول تشغيل الزيوت النباتية في محركات الديزل
- 10 خطوات للتحويل إلى WVO... العملية الأساسية
- [1]
