اتانول ، جایگزین بنزین می‌شود

بحث یافتن جایگزینی با منبع طبیعی، برای سوخت اتومبیل‌ها یا همان بنزین، در دنیا چند سالی است که آغاز و به طور جدی در حال پیگیری است. ناگفته پیداست که این مقوله در وهله نخست از نظر صرفه‌جویی در مصرف سوخت‌های فسیلی و پس از آن در کاهش تبعات زیست محیطی ناشی از مصرف این سوخت‌ها نقش اساسی دارد.
کد خبر: ۳۲۸۲۲۴

به بیان دیگر، تولید بیو اتانول در دنیای امروز به یک مبحث بسیار مهم از نظر زیست محیطی و اقتصادی تبدیل شده است. بیو اتانول حاصل تبدیل انرژی خورشیدی به سوخت‌های شیمیایی با استفاده از روش‌های زیستی و بیوتکنولوژیک است. در واقع اتانول از نظر تولید انرژی و خواص سوختی شباهت زیادی با بنزین دارد و قابلیت مصرف آن در خودرو کاملا به اثبات رسیده است.

محققان کشورمان هم به منظور عقب نماندن از این مقوله کنسرسیوم تحقیقاتی تولید بیو اتانول از مواد لیگنوسلولزی، با هدف ایجاد یک پایلوت تحقیقاتی با تولید 1000 لیتر بیواتانول در روز، در وهله اول و سپس رساندن ظرفیت تولید به 50 هزار لیتر در روز، تشکیل داده‌اند.

دکتر مهرداد آذین ، دکترای بیوتکنولوژی و معاون پژوهشکده بیوتکنولوژی در گفتگویی با ما در این ارتباط به جزئیات بیشتری پرداخته است.

هدف و انگیزه اولیه و اصلی از تولید بیواتانول در دنیا چه بوده است؟

مهم‌ترین عامل توجه، یا بهتر بگویم توجه مجدد، به بحث تولید بیو اتانول در دنیا یافتن جایگزینی برای سوخت خودروها یا همان بنزین است. بیو اتانول یک سوخت تجدیدپذیر است که بر اساس تبدیل زیست توده یا بایومَس (BAO MASS) به قندهای قابل تخمیر و سپس تخمیر الکلی این قندها به اتانول است. زیست توده منبعی از انرژی است که از تبدیل انرژی خورشید به مولکول‌های بیوشیمیایی مانند قندهای ساده و پلیمریک، روغن‌ها و پروتئین‌های سلولی در اثر پدیده فتوسنتز ایجاد می‌شود. مقدار این مواد که هر ساله بر اثر رشد گیاهان روی زمین تولید می‌شوند بسیار عظیم است. در نتیجه بیو اتانول، تبدیل انرژی خورشیدی به سوخت‌های شیمیایی است؛ با استفاده از روش‌های زیستی و بیوتکنولوژیک. اتانول از نظر انرژیایی و خواص سوختی مشابهت زیادی با بنزین دارد و قابلیت مصرف آن در خودرو‌ها مدت‌هاست که شناخته شده است. کشورهایی چون ایالات متحده آمریکا، برزیل، کانادا، سوئد، فرانسه و ژاپن در این زمینه پیشرو هستند.

تولید بیو اتانول در حال حاضر به چه روش‌هایی و طی چه چرخه‌ای در دنیا صورت می‌گیرد؟

کمتر از 10 درصد اتانول توسط روش شیمیایی (هیدراتاسیون گاز اتیلن) و مابقی به روش بیولوژیک یا تخمیری صورت می‌گیرد. در روش تخمیری تا به حال از موادی چون نشاسته ذرت یا عصاره نیشکر استفاده می‌‌شد که چون در رقابت با مصرف انسانی است هم اکنون به نوعی تولیدی چالشی محسوب می‌شود. به این نوع بیو اتانول نسل اول می‌گویند. استفاده از موادی که رقیب خوراک انسان و دام محسوب نمی‌شوند، مانند مواد باقیمانده کشاورزی و جنگل‌ها (مواد لیگنوسلولزی) بیو اتانول نسل دوم گفته می‌شود که هم اکنون موضوع بسیار داغی محسوب می‌شود. در کنسرسیوم تحقیقاتی هم که ما در کشور تشکیل داده‌ایم نیز تمرکز روی استفاده از این نوع بیواتانول قرار داده شده است. چنین موادی باید به صورت متمرکز تولید شوند، مانند همان چیزی که اکنون در ایران در مناطق تولید نیشکر داریم. کشت و صنعت کارون به همین اعتبار متقاضی انجام تحقیقات در این زمینه شده است. همکاری کنسرسیوم با کشت و صنعت کارون و وزارت صنایع و معادن می‌تواند تضمین‌کننده آینده طرح باشد.

قطعا تولید بیواتانول نسل دوم با چالش‌های مخصوص به خود نیز روبه‌روست.

همین‌طور است. کما این‌که از مهم‌ترین این چالش‌ها به مقوله‌هایی چون هیدرولیز مناسب مواد لیگنوسلولزی با راندمان کافی، به دست آوردن گونه‌های مناسب میکروارگانیزم‌ها از نظر تولید اتانول در مقدار بالا و مقاومت در برابر مواد سمی می‌توان اشاره کرد. البته در برابر هر دو مشکل فوق نیز هم اکنون دانش قابل ملاحظه‌ای در کنسرسیوم ایجاد شده است.

چه مزیت‌های زیست محیطی و اقتصادی در جایگزینی بیو اتانول به‌جای سوخت‌های فسیلی مطرح هستند؟

اتانول نه تنها از نظر عدد اکتان، از بنزین بهتر است بلکه اتانول به خاطر دارا بودن اکسیژن در مولکول خود قابلیت سوختن بهتری دارد. محصول سوختن اتانول تنها آب و CO2 است و بعلاوه فاقد هیدروکربورهای نسوخته، مولکول‌های آروماتیک و ترکیبات گوگردی است. بیواتانول علاوه بر آن‌که می‌تواند خود مستقلا به عنوان سوخت در موتورهای درونسوز به کار گرفته شود، می‌تواند جایگزین MTBE (متیل ترشیاری بوتیل اتر) شود که هم اکنون به بنزین اضافه می‌شود تا عدد اکتان آن‌را بالا ببرد. فراموش نکنید که MTBE ماده‌ای شناخته شده از نظر ایجاد سرطان است و در هوا و آب‌های زیرزمینی متراکم شده و براحتی از بین نمی‌رود. تولید و مصرف MTBE در بسیاری از کشورهای جهان ممنوع شده یا در حال ممنوع شدن است.

جالب آن‌که قیمت اتانول در بازارهای جهانی بسیار به قیمت بنزین نزدیک شده است (البته این مربوط به بیواتانول نسل اول است) و با توسعه فناوری‌های ارزان قیمت که در حال گسترش نیز است بزودی شاهد کنار گذاشته شدن بنزین به عنوان سوخت اتومبیل‌ها خواهیم بود.

از تشکیل کنسرسیوم تحقیقاتی تولید اتانول در کشور و روند کار آن برایمان بگویید؟

از حدود 3 سال پیش با اعلام آمادگی کشت و صنعت کارون جهت راه‌اندازی یک واحد تولید بیواتانول از باگاس نیشکر و با همکاری وزارت صنایع و معادن، کنسرسیومی متشکل از چند مرکز تحقیقاتی و دانشگاه کشور تشکیل شد که هدف آن توسعه فناوری تولید بیواتانول از باگاس نیشکر بود. هزینه‌های انجام طرح از محل بودجه‌های تحقیقاتی وزارت صنایع و معادن و ستاد انرژی‌های نو معاونت پژوهش و فناوری ریاست جمهوری و شرکت پخش و پالایش فرآورده‌های نفتی تامین شده و می‌شود. شرح وظایف هر یک از اعضای کنسرسیوم مشخص است و طی برنامه زمانبندی که سعی زیادی بر عدم عدول از آن می‌شود، کارها تقسیم شده و به پیش می‌رود.

این یکی از اولین کنسرسیوم‌های تحقیقاتی است که در کشور تشکیل شده است و موفقیت آن از اهمیت بالایی برخوردار است. وزارت صنایع و معادن و شرکت کشت و صنعت کارون از کارفرماهای آن هستند. با تشکیل کنسرسیوم تحقیقاتی قادر خواهیم بود تا از تخصص‌های گوناگون و مراکز مهم سرمایه‌گذاری، علمی و تحقیقاتی در جهت نیل به یک هدف واحد یعنی تدوین از مواد سلولزی بهره ببریم.

بعلاوه با استفاده از نتایج طرح می‌توان در آینده نزدیک بین 5 تا 15 درصد حجم بنزین مصرفی را با اتانول جایگزین کرده و روزانه بین 4 تا 12 میلیون لیتر مصرف بنزین و یا واردات آن را کاهش داد. اتانول که از این روش تولید می‌شود سوختی پاک بوده و تغییری در موازنه دی اکسید کربن موجود در اتمسفر ایجاد نمی‌کند. همچنین دستیابی به این فناوری، ایران را در ردیف کشورهای آمریکا و برزیل که جزو پیشگامان فناوری تولید اتانول هستند قرار می‌دهد.

افق تعریف شده در قالب کنسرسیوم برای راه اندازی چرخه تولید بیو اتانول در کشور شامل چه ابعاد کمی و کیفی می‌شود؟

در اولین مرحله، یک پایلوت با ظرفیت تولید 1000 لیتر اتانول آبگیری شده در روز در خوزستان راه‌اندازی می‌شود و بر اساس داده‌های به دست آمده، یک واحد 50 هزار لیتری ساخته و راه‌اندازی می‌شود. هدف، جایگزینی بین 5 تا 15 درصد از بنزین مصرفی در کشور توسط بیواتانول می‌باشد.

اعضای کنسرسیوم بر چه اساس تعیین شده‌اند؟

برای انتخاب اعضای کنسرسیوم مطالعات زیادی انجام شد و عواملی مانند سوابق پژوهشی مناسب، تجربه و داشتن امکانات تحقیقاتی کافی در این انتخاب مورد توجه قرار گرفت. بعلاوه برخی از اعضا با ارائه پروپوزال‌های تحقیقاتی و طراحی به کنسرسیوم و تصویب آن به عضویت آن درآمدند.

آیا در فناوری طراحی و ساخت و اجرای واحد نیمه صنعتی تولید اتانول صرفا به دانش و تخصص داخلی متکی خواهید بود؟

در ضمن این‌که از هرگونه همکاری بین‌المللی در این امر استقبال می‌کنیم، اما به لحاظ این‌که در کشورهای پیشرفته تولید بیواتانول موضوعی بسیار استراتژیک محسوب می‌شود و تمایلی برای انتقال دانش فنی آن به دیگر کشورها وجود ندارد، به نظر می‌رسد اغلب مراحل آن با دانش داخلی پیش برود کما این‌که در حال حاضر که عملیات نصب واحد پایلوت نیز در دست انجام است تماما بر اساس دانش و تخصص داخلی پیش رفته‌ایم و نیاز چندانی نیز به دیگران احساس نکرده‌ایم.

چشم‌انداز اجرایی این طرح و نتایج حاصل از آن را چگونه ارزیابی می‌کنید؟

ایجاد کنسرسیومی با این گستردگی و تخصص خود یکی از اهداف این پروژه بوده است. این‌که اصولا چگونه می‌توان یک کنسرسیوم علمی و پژوهشی با هدفی کاملا تخصصی و هدفگرا در کشور ایجاد و آن‌را اداره کرد موضوعی نو به شمار می‌رود و یکی از راه‌های ایجاد ارتباط بین دانشگاه و صنعت به شمار می‌رود. درگیر بودن مراکز اجرایی چون وزارت صنایع و معادن، ستاد انرژی‌های نو و کشت و صنعت کارون، این امیدواری را ایجاد می‌کند که در راه حرکت به سوی هدف، مشکلات کمتری از نظر تامین منابع مالی و نیز رفع موانع اجرایی وجود داشته باشد و حرکتی تضمین‌شده‌تر صورت پذیرد. گستردگی حضور مراکز تحقیقاتی و دانشگاه‌ها نیز اطمینان به وجود یک دید کاملا علمی و متعهد به رعایت اصول و محاسبات حتی‌الامکان مهندسی شده را باعث می‌شود. ایجاد یک فناوری جدید در کشور، با حجم عظیمی از دانش فنی‌های مختلف سروکار دارد که به همین نسبت زمان و بودجه را به خود اختصاص می‌دهد. کشور آمریکا هر ساله به اندازه چندین برابر تمامی بودجه پژوهشی ما تنها صرف تحقیقات مربوط به سوخت‌های زیستی می‌کند و این کار را از حدود 20 سال قبل آغاز کرده است. این یک حرکت کاملا علمی است که نباید اجازه داد از اصول خود به دور افتد و با وارد کردن فشار، کم عمق و سطحی‌اش کرد. بعلاوه از انجام حرکت‌های منشعب یا موازی که نشان‌دهنده نبود ظرفیت علمی و تحقیقاتی است نیز باید به طور ویژه‌ای خودداری کرد.

پونه شیرازی 
جام جم

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها