Research Info

توجه به افزايش مشكلات زيست محيطي و بحران ناشي از سوخت هاي فسيلي حاكي از حركت جوامع به سمت استفاده از انرژي هاي تجديدپذير است. مايع سازي هيدروترمال يك فناوري سبز براي توليد سوخت زيستي از جلبك است. هدف كلي اين تحقيق توليد و بررسي سوخت زيستي پايدار از جلبك بود. مطالعه اين پژوهش به دو بخش تقسيم شد. در بخش اول، تحليل اگزرژي، سينتيكي و اقتصادي مورد بررسي قرار گرفت. براي تحليل اگزرژي و اقتصاد از نرم افزار Aspen Plus و MATLAB استفاده شد. اگزرژي فيزيكي و شيميايي محصولات، تلفات، بازده و توزيع اگزرژي فرآيند در اين تحقيق تعيين شد. بيشترين تلفات اگزرژي و كمترين بازده به دست آمده براي مبدل حرارتي به ترتيبMJ/hr 83/65856 و 64/66% بود كه عمدتاً ناشي از برگشت ناپذيري فرآيند انتقال حرارت است. علاوه بر اين، راكتور به دليل واكنش هاي پيچيده اي كه در دما و فشار بالا رخ مي دهد، بازده بالايي (9/99%) داشت. همچنين شرايط بهينه عملكرد راكتور در دماي °C350 و 20 مگاپاسكال با استفاده از آناليز حساسيت به دست آمد. راندمان اكسرژي كلي فرآيند (93/94%) نشان داد كه مايع سازي هيدروترمال موثرترين فرآيند براي تبديل جلبك به سوخت زيستي است. علاوه بر اين، يك مدل سينتيكي كلي براي جلبك هاي مختلف پيشنهاد شد. پروتئين ها، ليپيدها و كربوهيدرات ها ابتدا به فاز آبي و سوخت زيستي و سپس با تجزيه بيشتر به فاز گاز تجزيه شدند. مقادير بهينه انرژي هاي فعال سازيKJ/mol 31-50، 32-52 و 46-90 براي تبديل پروتئين ها، ليپيدها و كربوهيدرات ها به سوخت زيستي محاسبه شد. نتايج نشان داد كه مدل سينتيكي توانايي پيش بيني بالايي دارد. علاوه بر اين، تجزيه و تحليل فني اقتصادي نشان داد كه تحت تأثير قيمت زيست توده، دامنه تغييرات حداقل قيمت فروش سوخت زيستي 11/2$ تا 52/7$ به ازاي هر گالن بنزين معادل است. در بخش دوم، توليد و ويژگي هاي سوخت زيستي حاصل از درشت جلبك كالرپا بومي خليج فارس در راكتور ناپيوسته بررسي شد. روش سطح پاسخ براي بررسي اثرات دما (°C250-350)، فشار (50-150 بار)، و غلظت خوراك (3-10% وزني) استفاده شد. حداكثر بازده سوخت زيستي 15/22% وزني در شرايط بهينه °C350، 150 بار و 75/9% وزني غلظت خوراك به دست آمد. همچنين بالاترين ارزش حرارتي و بازيابي انرژي سوخت زيستي به ترتيبMJ/kg 17/39 و 19/73% محاسبه شد. همچنين مشخص شد كه تركيبات حلقوي پيچيده مان