محققان دانشگاه تبریز موفق شدند با سنتز آزمایشگاهی یک نانوکاتالیست متخلخل، تبدیل روغن پسماند آشپزخانه به یک زیست سوخت (بیودیزل) را امکان‌پذیر کنند.
تبدیل روغن پسماند آشپزخانه به سوخت غیرفسیلی به کمک یک نانوکاتالیست
نیاز روزافزون جهان به منابع جدید انرژی به‌ویژه در بخش حمل و نقل، آلودگی ناشی از سوخت‌های فسیلی و پایان‌پذیر بودن آن‌ها از عواملی است که بشر را به تلاش برای دستیابی به سوخت‌های جانشین برای این منابع واداشته است. بیودیزل یا سوخت زیستی که سوخت حاصل از منابع حیوانی و گیاهیِ قابل‌تجزیه بیولوژیکی است، یکی از گزینه‌های مناسب است که هم‌اکنون استفاده از آن در بسیاری از کشورهای دنیا متداول است.
دکتر مهتاب پیروزمند با اشاره به روغن حاصل از پخت‌وپز به‌عنوان یکی از منابع ارزان تولید سوخت زیستی کفت: «انتخاب منابع اولیه ارزان و مناسب می‌تواند گامی مؤثر در فرایند جایگزینی سوخت‌های فسیلی با سوخت‌های زیستی به‌شمار رود. از سوی دیگر می‌توان از اثرات منفی این روغن‌ها بر محیط‌زیست نیز جلوگیری به عمل آورد.»
وی ادامه داد: «در طرح حاضر ما تلاش کردیم تا با سنتز یک کاتالیست نانوساختار، امکانی برای تبدیل روغن مستعمل حاصل از پخت‌وپز به یک سوخت زیستی به‌صرفه و ارزان‌قیمت فراهم آوریم.»
نانوکاتالیست سنتز شده در این طرح دارای یک ساختار مزوپور است؛ بدین معنی که از حفراتی با اندازه‌های نانومتری برخوردار است. همین موضوع سبب می‌شود سطح بسیار وسیعی را برای انجام واکنش با واکنشگرها در اختیار قرار داده و عملکرد بالایی از خود به نمایش بگذارد.
پیروزمند افزود: «جهت سنتز این نانوکاتالیست از یک عامل فعال سطحی کاتیونی به‌عنوان بستر و از ماده تترااتیل ارتو سیلیکات به‌عنوان یک منبع از سیلیس استفاده شد. نکته حائز اهمیت این است که برخلاف سایر پژوهش‌ها بستر آلی از ساختار نهایی کاتالیست حذف نشد و این موضوع القای خاصیت بازی به نانوکاتالیست حاصله را در پی داشت. از سوی دیگر این نانوکاتالیست به کمک فلزاتی از قبیل منیزیم، کبالت و روی بهینه شد.»
نتایج ارزیابی عملکرد این نانوکاتالیست در تبدیل روغن پخت‌وپز مستعمل به یک زیست سوخت بیانگر این مطلب است که زمان انجام واکنش تبدیل ۳ ساعت و بازده واکنش در این مدت‌زمان بیش از ۹۲ درصد است.
دکتر مهتاب پیروزمند و دکتر زرین قاسمی – اعضای هیأت‌علمی دانشگاه تبریز- و مهری مهدوی آناخاتون دانش‌آموخته مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه تبریز- در انجام این طرح همکاری داشته‌اند. نتایج این کار در مجله Fuel با ضریب تأثیر ۴٫۶۰۱ (جلد ۲۱۶، سال ۲۰۱۸، صفحات ۲۹۶ تا ۳۰۰) منتشر شده است.
