سوخت قرن بیست و یکم
شرکت خودروسازی دایملر کرایسلر دست به خلاقیت جالبی زده است و متخصصان و کارشناسان خود را با حمایت های مالی لازم بر آن داشته که پروژه ای خاص را با توجه به مواردی کاملا نامتجانس مثل شن ها و خاک های روان، گیاهی معمولی از تیره ای نه چندان خاص به کار گیرند. هدف پروژه استفاده از میوه گیاهی به نام «یاتروفا» نوعی بوته است برای تولید سوخت جدیدی به نام بیودیزل، تا این سوخت را برای استفاده در خودروهای تولیدی این شرکت به کار گیرند. پروژه یاتروفا هنوز در فاز آغازین خود است و کشت سال گذشته آن منجر به نتایج خوبی شد، چون قلمه های آن دوران سخت را پشت سر گذاشته و به گیاهان بزرگی تبدیل شدند و توانستند اولین محصول خود را که نوعی دانه روغنی است، تولید کنند. این همان اتفاقی است که پژوهشگران کشاورزی بسیار به آن علاقه مند هستند. دانه های یاتروفا که به اندازه یک بادام است ذخیره قابل توجهی از روغن دارد، البته چنین موضوعی برای کشاورزان هندی پدیده جدیدی نیست، چون این گیاه در بسیاری از نقاط هندوستان رشد می کند. کشاورزان با توجه به آشنایی دیرینه ای که با گیاه و دانه های آن دارند، هرگز از روغن آن برای خوردن استفاده نمی کنند زیرا بسیار سمی است.
از این روغن ها و یا حتی از سایر قسمت های گیاه نمی توان به عنوان خوراک برای حیوانات استفاده کرد. به همین دلیل کشاورزان در بسیاری از نقاط هند از گیاه یاتروفا به عنوان حصاری برای محافظت از مزارع خود در برابر حیوانات استفاده می کنند. اما متخصصان در هندوستان به روستائیان تفهیم کرده اند که درصدد هستند از روغن این گیاه استفاده کرده و آن را به نوعی سوخت قابل مصرف برای موتورهای درون سوز تبدیل کنند که این سوخت را «بیودیزل» یا «دیزل زیستی» نام گذاشته اند. البته توجیه چنین چیزی به روستائیان مشکل است. اما آنچه که انجام این کار را عملی کرده، این است که گیاه یاتروفا برای آنها افزایش درآمد در پی داشته است. کشت گیاه یاتروفا در درازمدت می تواند باعث شود که بیابان های لم یزرع تبدیل به کشتزارهای حاصلخیز شوند. برای مثال در ایالت گجرات هندوستان بیابان وسیعی وجود دارد که مساحت آن بیش از چهل هزار کیلومتر مربع است و در بین ساکنان منطقه به سرزمین مرده معروف است.
در مورد اینکه چرا دایملر کرایسلر خود را درگیر این موضوع کرده است دلایل آشکاری وجود دارد. یکی از اهداف اصلی گروه ایجاد حرکت پایدار است و هدف دیگر این است که از مواد خام با قابلیت تجدیدشوندگی البته در صورتی که از نظر فنی و اقتصادی توجیه پذیر باشند در ساخت قطعات اتومبیل و یا به عنوان سوخت استفاده شود. پروژه یاتروفا می تواند این موقعیت را ایجاد کند تا این اهداف تحقق یابد. بنابر اظهار پروفسور فالی هدف گروه، اثبات این موضوع به مشتریان و مقامات هندوستان است که موتورهای دیزلی مدرن در مقایسه با موتورهای بنزینی آلودگی نسبتا یکسانی دارند ولی از نظر اقتصادی بسیار باصرفه تر هستند، در ضمن سوخت مورد نیاز را می توان توسط منابع تجدیدشونده موجود در هندوستان تولید کرد. چنین موضوعی برای اقتصاد هند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. رشد و توسعه در هند با توجه به جمعیت رو به افزایش آن میزان تقاضا برای نفت خام را به طور دائم افزایش داده است و تولید داخلی، دیگر جوابگوی نیاز امروزی نیست. امروزه هندوستان هفتاد درصد نفت مورد نیاز خود را از بازارهای جهانی تامین می کند و 30 درصد بودجه وارداتی این کشور به واردات نفت خام اختصاص دارد.
در نتیجه تولید بیودیزل از منابع حیات شونده در درازمدت می تواند باعث کاهش چشمگیری در هزینه های واردات شود. از طرف دیگر کشت گیاهانی مانند یاتروفا که می توانند انرژی تولید کنند، با کشت محصولات غذایی که در زمین های حاصلخیز تولید می شوند هیچ گونه تعارضی ندارد. یکی دیگر از تحقیقاتی که دانشمندان در حین این پروژه مشغول بررسی آن هستند، این است که آیا کشت گیاهان انرژی زا مانند یاتروفا در طول چندین سال می تواند منجر به این شود که زمین های نابود شده مجددا احیا شده و به زمین های مناسب برای کار کشاورزی تبدیل شوند. آنها امیدوارند که با کشت این گیاه فرآیند فرسایش زمین متوقف شده و در درازمدت کیفیت خاک بهبود پیدا کند، چرا که پوشش گیاهی ای که در اثر این بوته ایجاد شود باعث می شود که جداسازی مواد آلی خاک در اثر باد و باران متوقف شود، زیرا این گیاهان بوته ای باعث محافظت از خاک می شوند. گستردگی ریشه گیاهان، خاک را قادر می سازد که آب باران را برای مدت طولانی تری در خود ذخیره کند. برگ های خشک شده و شاخه های خشک شده و جدا شده از گیاه که بر روی خاک این مناطق می افتند باعث افزایش مواد غذایی شده و لایه جدیدی از خاک در زمین ایجاد می شود. برای تحقیق بیشتر برنامه دیگری نیز در دستور کار قرار گرفته و آن عبارت است از کشت مشترک یاتروفا و گیاهانی دیگر که مقاوم هستند.
گروه تحقیقاتی علاقه ای نداشت که تا زمان رسیدن محصول صبر کند، بنابراین برای انجام آزمایش های خود یعنی خالص سازی روغن گرفته شده از گیاه یاتروفا، از کشاورزان سراسر هند هشت هزار تن دانه گیاه یاتروفا خریدند. این گروه موفق شد در بهار سال 2005 مقدار 2400 لیتر از بیودیزل با کیفیت بسیار خوب را از طریق فرآیندی که شرح داده شد، استخراج کند. این سوخت در اختیار نمایندگی شرکت دایملر کرایسلر هند قرار گرفت و به وسیله آن سفری به دور هندوستان انجام شد. این تور مسافرتی به وسیله مرسدس بنز C220 انجام شد که برای به کارگیری این سوخت تغییراتی در آن صورت گرفته بود. مجموع طول سفر شش هزار کیلومتر بود و طی آن از 12 شهر عبور کرد. نتایج به دست آمده از این سفر به دو دلیل کاملا راضی کننده بود اول اینکه مشخص شد از سوخت های زیستی که از این گیاه به دست می آید به راحتی می توان در موتورهای دیزلی مدرن البته با اندکی تغییرات استفاده کرد. علاوه بر آن میزان هیدروکربن های خروجی ناشی از اشتعال این سوخت که محترق نشده اند، فقط نصف موتورهایی است که از سوخت گازوئیل معمولی استفاده می کنند و میزان ذرات خروجی از اگزوز نیز یک سوم موتورهای دیگر است. دوم اینکه این موضوع با استقبال گسترده مردم هند بنا به گزارش دایملر کرایسلر قرار گرفت. به طوری که دو ایالت دیگر هند در حال بررسی اجرای پروژه مشابهی در زمین های لم یزرع خود به منظور کشت این گیاه برای تولید سوخت هستند. البته بنا به اظهار مقام های فنی شرکت خودروسازی دایملر کرایسلر این سوخت پاک هنوز از نظر کیفیت به سطح دلخواه نرسیده است. ولی با این حال با استاندارد اتحادیه اروپا Eu مطابقت کامل دارد. از امتیازات عمده این سوخت، بالا بودن درجه اکتان، پایین بودن محتوای گوگرد و بالا بودن محتوای اکسیژن آن است که در مجموع احتراق فوق العاده ای را ایجاد می کند. علاوه بر همه اینها در احتراق بیودیزل میزان گاز دی اکسیدکربنی که به وجود می آید معادل میزان دی اکسیدکربنی است که گیاه در طول دوره رشد خود از اتمسفر جذب کرده است و بنابراین میزان CO2 آن نیز از سایر سوخت های دیگر کمتر است. اما در خاتمه باید به یک سئوال بسیار مهم پاسخ داد و آن اینکه آیا می توان روش کشت مناسبی را ایجاد کرد و همین طور فرآیندهای تولید مناسبی را به وجود آورد به طوری که بتوان از این گیاه، سوختی را به دست آورد که از نظر قیمت بتواند با گازوئیل معمولی به راحتی رقابت کند خوشبختانه پاسخ دایملر کرایسلر مثبت است. شرکای این پروژه درصددند که امکان به دست آوردن محصولات دیگری را که جنبه سودآوری داشته باشند، بررسی کنند. به طور نمونه گلیسیرینی که به عنوان محصول زائد در این فرآیند به دست می آید قابل فروش در بازارهای جهانی است. از دیگر مواردی که می تواند قابل فروش و استفاده باشد بعد از اینکه روغن از دانه ها استخراج می شود و سم آن جدا می شود، نوعی پروتئین به نام «کرسین» است که می تواند به عنوان خوراک مورد استفاده دام باشد. در ضمن از باقی مانده های گیاه بعد از جدا شدن روغن از آن و پیش از آنکه سم آن را جدا کنند، می توان به عنوان کود برای افزایش قدرت باروری زمین استفاده کرد. از طرف دیگر محققان شهر یاها وناگار، قلمه هایی را از گیاهان مختلف جمع آوری کرده تا آنها را تکثیر کنند. این قلمه ها در گلخانه های مخصوص نگهداری می شود تا زمانی که ارتفاع آنها به 25 سانتی متر برسد و سپس به مزارع منتقل می شوند. بخش کوچکی از گیاهان نیز از بذر تولید می شوند. تفاوت این روش و تکثیر از طریق قلمه این است که در مورد قلمه گیاهی که به وجود می آید دقیقا آرایش ژنتیکی گیاه اصلی را که سرشار از محصول است، دارا است.
همه اینها باعث ایجاد ارزش افزوده در فرآیند تولید این گیاه و در نتیجه تولید بیودیزل می شوند اما تحقق یافتن تمامی این اهداف نیاز به حوصله و اندکی زمان دارد که به نتیجه برسد و تحول بزرگی در صنعت تولید سوخت به وجود آورد.
منبع:Hightech Report.com