تولید بیوانرژی از گیاه کرچک و منداب

در این تحقیق دو گیاه کرچک و منداب به عنوان خوراک پالایشگاه زیستی جهت تولید بیودیزل، بیوگاز و اتانول مورد استفاده قرار گرفت. روغن دانه های کرچک و منداب استخراج و میزان اسیدهای چرب روغن آزاد موجود در آن ها اندازه گیری و برای تولید بیودیزل به کار برده شد. عوامل موثر بر بازده فرآیند ترانس استریفیکاسیون هر یک از روغن ها جهت دستیابی به حالت بهینه در تولید بیودیزل بررسی و خواص فیزیکی نمونه های بیودیزل تولید شده در حالت بهینه اندازه گیری شد. بیشترین بازده تولید بیودیزل از روغن کرچک برابر با 2/88% بود که توسط واکنش در دمای 40 درجه سانتیگراد، نسبت وزنی الکل به روغن 4/0 به مدت 90 دقیقه بدست آمد. بازده فرآیند تولید بیودیزل از روغن منداب پیش فرآوری شده در دمای 60 درجه سانتیگراد، با استفاده از نسبت وزنی الکل به روغن 3/0 برای مدت زمان مشابه به بیشترین میزان خود رسید که این میزان برابر با 7/92% بود. از سوی دیگر، ضایعات گیاه کرچک (ساقه، برگ و کنجاله ها) و گیاه منداب (کاه و کلش و کنجاله ها) جهت تولید بیوگاز و اتانول استفاده شد. اثر پیش فرآوری قلیایی با سود 8% (وزنی - -حجمی) در دو دمای مختلف (صفر و 100درجه سانتیگراد) و دو مدت زمان مختلف (30 و 60 دقیقه) بر بازده تولید بیوگاز و اتانول، مورد ارزیابی قرار گرفت. در مورد تولید متان از ضایعات گیاه کرچک، پیش فرآوری در دمای صفر درجه سانتیگراد به مدت 60 دقیقه منجر به افزایش میزان تولید متان از ساقه کرچک شد و مقدار متان تولیدی را از 9/80 به 5/145 میلی لیتر به ازای هر گرم جامد فرار رسانید. در مقابل، پیش فرآوری بر میزان تولید متان از نمونه های کنجاله و برگ کرچک اثر منفی داشت. پیش فرآوری در دمای 100 درجه به مدت 60 دقیقه بهترین نتایج برای هیدرولیز آنزیمی و هیدرولیز و تخمیر همزمان کلیه ی اجزای زیست توده کرچک را در پی داشت. بیشترین بازده برای فرآیند هیدرولیز آنزیمی نمونه های ساقه، کنجاله و برگ کرچک به ترتیب برابر با 8/82، 4/35 و 1/61% و برای فرآیند هیدرولیز و تخمیر همزمان آن ها به ترتیب برابر با 2/82، 7/33 و 6/77% بود. در مورد تولید متان از ضایعات گیاه منداب، استفاده از پیش-فرآوری قلیایی در دمای صفر درجه سانتیگراد به مدت 60 دقیقه توانست باعث بهبود میزان متان تولیدی از کاه و کلش منداب شود در حالیکه برای کنجاله ی منداب، پیش فرآوری در دمای 100 درجه با مدت زمان مشابه بهترین نتیجه را به دنبال داشت. بیشترین میزان تولید متان برای کاه و کلش و کنجاله منداب به ترتیب برابر با 7/251 و 4/498 میلی لیتر به ازای هر گرم جامدات فرار بدست آمد. استفاده از پیش فرآوری در دمای بالا به مدت 60 دقیقه موجب دستیابی به بهترین بازده های فرآیند هیدرولیز آنزیمی و هیدرولیز و تخمیر همزمان نمونه های کاه و کلش و همچنین کنجاله منداب شد. بازده هیدرولیز نمونه های پیش فرآوری شده به ترتیب 7/81 و 2/77% و بازده تولید اتانول آن ها به ترتیب 5/75 و 2/68% بود.