يعتبر الوقود أكثر مصادر الطاقة قوة. إنه متعدد الاستخدامات لأنه قادر على إنتاج الطاقة في شكل حرارة بالإضافة إلى الطاقة.
في البداية ، تم استخدام الوقود كمصدر للطاقة لمجرد طهي الطعام للحفاظ على المعيشة ؛ ولكن ، مع تطور النفس البشرية ، فهموا التطبيقات الأخرى للوقود. لقد ظل إلى حد كبير العامل السائد في تحديد الأسعار لفترة طويلة حيث أن أسعار جميع السلع الأساسية تعتمد على أسعار الوقود.
يضيف قيمة إلى تكاليف سلسلة التوريد لأي منظمة. لسوء الحظ ، نظرًا لأنه غير متجدد ، فهو عرضة للنضوب وارتفاع الأسعار بسبب الإفراط في الاستخدام من قبل البشرية.
أنواع الوقود المختلفة الموجودة حاليًا هي البنزين والديزل والوقود الحيوي. مع تقدم العلم ، يبحث البشر عن مصادر بديلة للطاقة للحفاظ على التكافؤ بين العرض والطلب لتحقيق الاستقرار في أسعار السلع الأساسية ومنع المزيد من استنفاد الموارد غير المتجددة.
بصرف النظر عن استخدام البنزين على نطاق واسع ، هناك وقود الديزل والغاز الطبيعي المضغوط التي تستخدم بشكل رئيسي لأغراض النقل بسبب المعدلات الاقتصادية. اكتسب الديزل الحيوي مؤخرًا شعبية بسبب تأثيره المنخفض على البيئة وكفاءته العالية في استهلاك الوقود ، إلى جانب فوائد التجديد والفعالية من حيث التكلفة.
يعتبر الديزل والديزل الحيوي قطبين منفصلين عندما يتعلق الأمر بالتجديد. الديزل غير متجدد بينما الديزل الحيوي قابل للتجديد.
هذا يعني أن الديزل مشتق من النفط الخام وهو وقود أحفوري ولا يمكن تجديده بسهولة لأنه يعتمد على بقايا الحيوانات والنباتات التي دفنت لقرون لتشكيل أحفورة والتي تستخدم بعد ذلك لاستخراج الديزل من الصخور الأساسية من المسطحات المائية.
الديزل مقابل الديزل الحيوي
الفرق بين الديزل والديزل الحيوي هو أن الديزل عبارة عن هيدروكربون مشتق من النفط الخام وهو وقود أحفوري ولا يمكن تجديده بسهولة بينما يعتبر الديزل الحيوي مصدرًا متجددًا للطاقة المشتقة من الدهون الحيوانية والنباتية.
جدول المقارنة بين الديزل والديزل الحيوي (في شكل جدول)
| معلمة المقارنة | ديزل | الديزل الحيوي |
|---|---|---|
| أصل | الديزل هو منتج ثانوي للنفط الخام مشتق من التقطير الجزئي للنفط الخام بين نطاق درجة حرارة 200 درجة مئوية و 350 درجة مئوية. | مشتق الديزل الحيوي من الزيوت النباتية والدهون الحيوانية باستخدام عملية الأسترة التبادلية. |
| التركيب الجزيئي | يتكون الوقود من 75٪ هيدروكربونات مشبعة و 25٪ هيدروكربونات عطرية يظهر في سلاسل من 9 إلى 25 ذرة كربون لكل جزيء. | يتكون الوقود من استرات الأحماض الدهنية طويلة السلسلة. عادةً ما يتكون جزيء الديزل الحيوي من سلسلة طويلة من ذرات الكربون مع الهيدروجين المرتبط مع مجموعة وظيفية استر في النهاية. |
| معدل درجات حرارة الاحتراق | لديها معدل احتراق منخفض. يحتوي الوقود على نقاط وميض بين 52 درجة مئوية و 96 درجة مئوية. | اعتمادًا على مزيج وقود الديزل الحيوي ، تتراوح درجات الحرارة بين 25 درجة مئوية و 40 درجة مئوية و 55 درجة مئوية. |
| القابلية للتطبيق | إنه متعدد الاستخدامات وله تطبيقات متنوعة عبر صناعات مختلفة مثل القاطرة ومعدات البناء والمحاكاة الجيدة | تستخدم محركات الديزل الحيوية للنقل ، وتنظيف انسكاب الزيت والشحوم ، والطهي ، وإزالة الطلاء والمواد اللاصقة ، إلخ. |
| تأثير بيئي | ينتج الوقود انبعاثات ضارة عند الاحتراق مثل الأوزون على مستوى الأرض والمواد الجسيمية جنبًا إلى جنب مع الدخان والسخام الذي يؤثر سلبًا على جودة الهواء القابل للتنفس. | إنه غير سام وقابل للتحلل الحيوي وينتج ملوثات هواء أقل عند الاحتراق مثل الجسيمات وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت والهيدروكربونات وسموم الهواء وقد يحتوي على نسبة أعلى من أكسيد النيتروجين. |
ما هو الديزل؟
كان هذا الوقود نتيجة اختراع محرك الإشعال بالضغط الذي قام به المهندس الألماني السيد رودولف ديزل لمحرك ديزل في عام 1892. قام بتجربة العديد من أنواع الوقود بما في ذلك الفحم وزيت فول الصويا وتمكن من تشغيل المحرك بنجاح بين إنديانابوليس وإنديانا ومدينة نيويورك.
منذ ذلك الحين ، أصبح الوقود مشهورًا بين صناعة النقل. إنه منتج ثانوي لعملية تقطير الزيت الخام المتولد بين نطاق درجة حرارة 200 درجة مئوية و 350 درجة مئوية. يحتوي الوقود على مادة هيدروكربونية ولها نقطة احتراق منخفضة تصل إلى 52 درجة مئوية وتصل إلى 96 درجة مئوية.
على الرغم من أنه لا يمكن لأحد أن ينكر المساهمات السلبية للوقود في قضية الاحتباس الحراري المقلقة ، إلا أنه لا يزال مقبولاً في الاستخدام الواسع بسبب الاقتصاد في استهلاك الوقود. يحتوي الوقود على نسبة عالية من الكبريت مما يجعله قابلاً للاشتعال.
ما هو وقود الديزل الحيوي؟
كان الديزل الحيوي تطورًا حديثًا بسبب المخاوف المتزايدة بشأن التلوث البيئي. هذا الوقود هو بديل قابل للتجديد وصديق للبيئة للديزل ويمكن استبداله دون تعديل محركات الديزل الحالية. وهو عبارة عن تركيبة من إسترات أحادي ألكيل من أحماض دهنية طويلة السلسلة مشتقة من زيوت نباتية أو دهون حيوانية.
يحتوي الوقود على نقاط احتراق مختلفة اعتمادًا على تكوين الوقود. يجب أن يتم تكوين الوقود بدقة وفقًا لمواصفات الصناعة المحددة بواسطة ASTM. نظرًا لأن الزيت النباتي الخام لا يمكن أن يفي بالمواصفات المحددة ، فيجب اعتباره وقود الديزل الحيوي.
يعتبر الوقود بديلاً آمنًا بيئيًا لأنه يقلل من غازات الاحتباس الحراري بنسبة 86٪ مما يوفر جودة هواء البيرة ويقلل من مخاطر الاحتباس الحراري. يتكون الوقود من نسبة أقل من الكبريت وبالتالي يجب خلطه بالبترول لإحداث اشتعال.
إنه شكل من أشكال الطاقة محايد للكربون حيث تمتص النباتات بسهولة انبعاثات الكربون الناتجة عن احتراق مثل هذا الوقود. تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون الناتج في العملية أثناء نموها ، وبالتالي تحافظ على توازن دورة الكربون ، مما يجعلها الخيار المفضل للمستهلك المهتم بالبيئة.
الاختلافات الرئيسية بين الديزل والديزل الحيوي
الديزل والديزل الحيوي كلاهما وقود يلعبان دورًا مهمًا في تطوير أي اقتصاد. على الرغم من أن كلاهما نوع من الوقود ، إلا أنهما يتمتعان بالفروق التالية:
- الديزل هو منتج ثانوي للتقطير التجزيئي للزيت الخام والذي يعرف أكثر بالبنزين بينما الديزل الحيوي هو مشتقات من الدهون الحيوانية والنباتية والزيوت كنتيجة لعملية الأسترة التبادلية حيث يتم فصل مكون الجلسرين في الوقود من استرات الميثيل.
- يعتبر كل من الديزل والديزل الحيوي من الهيدروكربونات ولكنهما يختلفان في التركيب بسبب المواد الخام والعمليات المستخدمة لاستخلاصهما. يتكون جزيء الديزل النموذجي من 9 إلى 25 ذرة كربون لكل جزيء ولكن قد يمتد إلى 16 ذرة كربون لكل جزيء تليها ذرات الهيدروجين. في حين أن الديزل الحيوي يتكون من سلسلة طويلة من استرات الأحماض الدهنية مع سلسلة طويلة من ذرات الكربون مع الهيدروجين المرتبط مع مجموعة وظيفية استر في النهاية.
- كلا الوقودين لهما درجات حرارة احتراق منخفضة للغاية بسبب خصائص الاشتعال الذاتي. يتراوح معدل الاحتراق للديزل بين 52 درجة مئوية و 96 درجة مئوية ، في حين تختلف درجات حرارة احتراق الوقود الحيوي بين 25 درجة مئوية و 40 * درجة مئوية و 55 درجة مئوية ، اعتمادًا على مزيج الوقود الحيوي.
- كلا النوعين من الوقود لهما تطبيقات مختلفة ولكن الاختلاف الوحيد هو أن الديزل لا يستخدم للطهي في السيناريو الحالي ، على عكس الديزل الحيوي.
- كل وقود له تأثير على البيئة ، فقد يكون إيجابيًا أو سلبيًا. يؤدي حرق الديزل إلى إطلاق غازات دفيئة ضارة مثل الأوزون على مستوى الأرض والجسيمات بالإضافة إلى أكسيد الكربون الأحادي وملوثات الهواء الأخرى. في حين أن محركات الديزل الحيوية تولد فقط الجسيمات ونسبة كبيرة من أكاسيد النيتروز.
استنتاج
لاستنتاج فوائد Bio-Diesel تفوق عيوب الديزل مما يجعلها الخيار المفضل للاستخدام على الديزل. ومع ذلك ، لا يزال الديزل مستخدمًا على نطاق واسع لأغراض النقل وتوليد الطاقة لإضاءة المدن والبلدات.
تسارعت وتيرة عملية تطوير الوقود الحيوي بسبب المخاوف البيئية المتعلقة بحرق الوقود الأحفوري. الوقود الحيوي هو مصدر متجدد للطاقة مع نقاط احتراق أقل ، وكفاءة أعلى في استهلاك الوقود ، واقتصاد ، وتأثير أقل على البيئة.
باختصار ، قد يكون الوقود الحيوي هو الخيار الأكثر قابلية للتطبيق لحماية بيئتنا. ومع ذلك ، لن يكون طريقًا سهلاً حيث يتم استكشاف المزيد من مصادر الطاقة المتجددة.
- https://lirias.kuleuven.be/retrieve/58728
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032107001438
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890408001192
