پژوهشگران پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی و دانشگاه محقق اردبیلی در تحقیقات آزمایشگاهی خود موفق به توسعه ترکیبی از آب، سوخت دیزلی و نانوذرات شدند که استفاده از آن به‌عنوان سوخت موتورهای دیزلی، آلایندگی این موتورها را کاهش می‌دهد.
استفاده از نانوافزودنی‌ها در سوخت دیزل، راه‌کاری برای کاهش آلودگی هوا
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌هایی که بخش حمل‌ونقل با آن روبه‌روست، رعایت استانداردها و قوانین سخت گیرانه مربوط به انتشار گازهای آلاینده است که به‌منظور حفاظت از محیط‌زیست وضع شده‌اند. در واقع، صنعت حمل‌ونقل مسئول تولید بیش از ۲۵ درصد گازهای گلخانه‌ای در جهان است. استفاده از فناوری‌های نوین در تولید موتورها و همچنین استفاده از حامل‌های انرژی، مهم‌ترین راه‌های کاهش آلودگی هوا هستند.
دکتر میثم طباطبائی استفاده از سوخت‌های تجدید پذیر و همچنین استفاده از مکمل‌های پیشرفته سوخت را دو رویکرد مهم جهت کاهش آلودگی هوا دانست و افزود: «در طرح حاضر یک ترکیب سه‌تایی متشکل از بیودیزل، آب و نانوذرات اکسید سریم مورد آزمون عملکردی و آلایندگی قرار گرفته است که نتایج بسیار رضایت‌بخش بوده است.»
وی در ادامه افزود: «احتراق سوخت حاوی نانوذرات اکسید سریم موجب کاهش قابل‌توجه گازهای آلاینده می‌گردد.»
از دیدگاه سازوکار، حضور نانوذرات سریم اکسید در ترکیب سوخت موجب کاهش تشکیل رسوبات ترکیبات کربنی بر روی جداره سیلندر شده که این موضوع کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک را در پی دارد. همچنین سریم اکسید یک عملکرد کاتالیستی نیز خواهد داشت؛ این عملکرد موجب کاهش تأخیر در اشتعال می‌شود. بنابراین احتراق به‌صورت کامل‌تری انجام خواهد شد و گازهای آلاینده کاهش می‌یابد.
در تحقیق حاضر نقش هم‌زمان آب و نانوذرات سریم اکسید در ترکیب سوختی دیزل/بیودیزل مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور سوخت دیزل/بیودیزل حاوی درصدهای مختلف وزنی ۳، ۵ و ۷ درصد آب و همچنین ۹۰ ppm نانوذرات سریم اکسید تهیه شده و عملکرد آن هم از منظر بازدهی و هم از منظر آلایندگی مورد مطالعه قرار گرفته است.
بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، ترکیب سوختی حاوی ۳% درصد آب و ۹۰ ppm نانوذرات سریم اکسید هم از لحاظ بازدهی و هم از لحاظ آلایندگی در بهینه‌ترین شرایط قرار دارد.
این طرح با همکاری دکتر میثم طباطبائی- عضو هیأت علمی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی- دکتر اسماعیل خلیفه و دکتر بهمن نجفی- دانش آموخته و عضو هیأت علمی دانشگاه محقق اردبیلی- دکتر مرتضی آقباشلو- عضو هیأت علمی دانشگاه تهران- و مهندس سید مصطفی میرسلیم- عضو هیأت علمی دانشگاه امیرکبیر- انجام شده است. نتایج این پژوهش در مجله Fuel با ضریب تأثیر ۴.۶۰۱ (جلد ۲۰۷، سال ۲۰۱۷، صفحات ۷۴۱ تا ۷۵۰) منتشر شده است.
