پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا در طرحی تحقیقاتی به بررسی امکان بهبود خواص احتراقی سوخت دیزل و کاهش آلاینده‌های ناشی از این سوخت پرداخته‌اند. دستیابی به ویژگی مدنظر با استفاده از افزودنی‌های مختلف از جمله نانوذرات دنبال شده است. این طرح با همکاری پالایشگاه اصفهان صورت گرفته است.
افزایش بهره‌وری سوخت موتور دیزل به کمک نانوذرات
موتورهای دیزل، متداول‌ترین موتورهای احتراق داخلی هستند که به طور گسترده در بخش‌های مختلف کشاورزی، حمل و نقل و صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند. این موتورها به دلیل ماهیت مخلوط دیزل-هوا و بهره‌وری خوب سوخت نسبت به موتورهای بنزینی، حجم کمتری از مونوکسیدکربن (CO)، هیدروکربن‌ها (HC) و دی‌اکسیدکربن (CO2) تولید می‌کنند. با این حال می‌توان با افزودن مواد مناسب به سوخت آن‌ها، به مزیت‌های دیگری همچون صرفه جویی در مصرف سوخت و هم چنین کاهش آلایندگی ناشی از موتورهای دیزلی دست یافت. متداول‌ترین افزودنی‌های مورد استفاده برای سوخت دیزل، افزودنی‌های بهبود دهنده‌ی عدد ستان است.
به گفته‌ی محمد صالح سمیع عادل، مجری طرح، در این تحقیق تلاش شده که شاخص‌های کیفیت سوخت دیزل شامل شاخص ستان، فراریت، نقطه‌ی اشتعال، نقطه‌ی ریزش، چگالی و ویسکوزیته به وسیله‌ی افزودنی‌های بهبود دهنده‌ی عدد ستان از جمله نانو افزودنی‌ها (نانو اکسید سریم) بهبود یابند.
وی در خصوص اهمیت افزایش عدد ستان در سوخت‌های دیزلی عنوان کرد: «پالایشگاه اصفهان و سایر پالایشگاه‌های کشور از مشکل پایین بودن عدد ستان محصول سوخت دیزل و مشکلات ناشی از آن رنج می‌برند. در واقع افزایش عدد ستان باعث زود روشن شدن موتور و سهولت راه اندازی موتور خصوصاً در هوای سرد می‌شود. صرفه جویی در مصرف سوخت، افزایش عمر موتور، کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری، کاهش سر و صدای موتور و نیز کاهش آلاینده‌های خروجی از دیگر فواید افزایش عدد ستان است.»
سمیع عادل در ادامه افزود: «در این پژوهش اثر سه نوع افزودنی مختلف اکسیژن دار (ایزوبوتانول و دی متیل اتر)، نیتروژن دار (نیترومتان و ۲-اتیل هگزیل نیترات) و نانوذرات اکسید فلزی (نانو اکسید سریم) در غلظت‌های مختلف، بر بهبود عدد ستان سوخت دیزل، مورد مطالعه قرار گرفته است.
بر اساس نتایج به دست آمده، نانو ذرات اکسید سریم در ترکیب با سوخت دیزل، به صورت کاتالیزور دهنده اکسیژن عمل می‌کند که اکسیژن را برای اکسیداسیون مونوکسید کربن فراهم کرده و آن را برای کاهش اکسیدهای نیتروژن، جذب می‌کند. انرژی فعال سازی اکسید سریم، به صورت سوزاندن رسوب‌های کربن در سیلندر موتور در دمای دیواره عمل می‌کند و از رسوب گذاری ترکیبات غیر قطبی بر روی دیواره سیلندر، جلوگیری کرده که این امر منجر به کاهش قابل توجه در انتشار دوده و هیدروکربن می‌شود. از طرفی این نانوذرات صدای انفجار را کاهش داده و بهبود کیفیت سوخت و افزایش کارایی و توان موتورهای دیزلی را به همراه دارد.
سمیع عادل معتقد است که با توجه به بهبود خواص احتراقی و کاهش آلاینده‌های ناشی از سوخت در جهت رفع نگرانی‌های زیست محیطی، استفاده از نتایج این پژوهش می‌تواند از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد.
این طرح در قالب پایان‌نامه کارشناسی ارشد محمد صالح سمیع عادل به راهنمایی دکتر الهام عامری از دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا و با همکاری پالایشگاه اصفهان صورت گرفته است. این پایان‌نامه در ستاد توسعه‌ی فناوری نانو تحت عنوان پایان‌نامه‌ی مورد نیاز صنعت به تأیید رسیده است. آیین نامه‌ی حمایت از پایان نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.
